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《高压扭转工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的研究》篇一摘要：本文着重研究了高压扭转工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金的组织结构及性能的影响。
通过实验分析，探讨了高压扭转过程中合金的微观结构变化、力学性能的改善以及相关机理。
本文的研究结果为Al-Zn-Mg-Cu合金的优化处理提供了理论依据和实验支持。
一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其良好的综合性能在航空、汽车、轨道交通等领域得到了广泛应用。
Al-Zn-Mg-Cu合金作为典型的可热处理强化铝合金，其性能的提高一直备受关注。
近年来，高压扭转工艺作为一种新型的合金处理技术，被广泛应用于金属材料的改性研究。
本文通过系统研究高压扭转工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与性能的影响，以期为该合金的进一步应用提供理论支持。
二、实验材料与方法本实验采用Al-Zn-Mg-Cu合金作为研究对象，通过高压扭转工艺对其进行处理。
实验中，首先对合金进行均匀化处理，然后进行高压扭转处理，并设置不同的扭转次数作为变量。
通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段观察合金的微观组织结构变化；同时，进行硬度测试、拉伸试验等力学性能测试。
三、高压扭转工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金组织的影响1. 微观结构观察通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜的观察，发现随着高压扭转次数的增加，Al-Zn-Mg-Cu合金的晶粒尺寸逐渐减小，晶界更加清晰，晶内亚结构更加明显。
这表明高压扭转工艺能够有效地细化合金的晶粒，改善其微观结构。
2. 第二相分布高压扭转工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金中的第二相分布也有显著影响。
随着扭转次数的增加，第二相颗粒更加均匀地分布在基体中，这有利于提高合金的力学性能。
四、高压扭转工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金性能的影响1. 硬度测试通过对合金进行硬度测试发现，随着高压扭转次数的增加，Al-Zn-Mg-Cu合金的硬度逐渐提高。
这主要是由于合金晶粒的细化以及第二相的均匀分布，使得合金的硬度得到提高。
精 密 成 形 工 程第16卷 第2期 38JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING 2024年2月收稿日期：2023-04-10 Received ：2023-04-10基金项目：中央引导地方科技发展专项资金（YDZJTSX2021A027）；中北大学青年学术带头人资助项目（11045505） Fund ：The Central Guidance on Local Science and Technology Development Fund of Shanxi Province(YDZJTSX2021A027); The North University of China Youth Academic Leader Project(11045505)引文格式：顾皞, 蒋清, 常志勇, 等. Mg-Gd-Y 合金及其构件的组织与性能研究[J]. 精密成形工程, 2024, 16(2): 38-45.GU Hao, JIANG Qing, CHANG Zhiyong, et al. Structure and Properties of Mg-Gd-Y Alloy and Its Components[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(2): 38-45. *通信作者（Corresponding author ） Mg-Gd-Y 合金及其构件的组织与性能研究顾皞1，蒋清1，常志勇1，殷凤杰1，肖旅2，顾宝龙1，颜哲1，韩红1，金鑫1，付一峰1，宿常旭1，张建兵1*，鲁若鹏3（1.首都航天机械有限公司，北京 100076；2.上海航天精密机械研究所，上海 201600；3.中北大学 材料科学与工程学院，太原 030051） 摘要：目的 针对VW103（Mg-10Gd-3Y ）和VW63（Mg-6Gd-3Y ）2种铸造镁合金，从材料微观结构入手，探讨分析2种合金力学性能差异性，获取了2种镁合金在工程应用中的铸造性能及其力学特性。
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变李萍;陈慧琴【摘要】采用热力模拟试验方法对具有时效态和过时效态初始组织的新型 Al-Zn-Mg-Cu 高强铝合金试样进行了热压缩实验，分析了在热变形过程中的流变行为和微观组织演变。
研究结果表明，时效态与过时效态试样都具有动态回复型流变应力曲线特征，且相同变形条件下时效态试样的流变应力高于过时效态流变应力，平均应力指数值分别为6.4525和5.6459，热变形激活能值分别为247.457 kJ/ mol 和178.252 kJ/ mol.两种状态试样热变形组织演变基本规律为：高温条件下，析出相溶入基体组织，晶粒长大倾向高；当变形程度较大时（60%~80%），可以获得细小的晶粒组织；低温变形条件下，析出相含量较高，晶粒长大倾向小。
比较发现，高温变形过程中，时效态试样晶粒长大倾向小，变形程度较大时晶粒组织更加细小均匀；而过时效态试样晶粒组织经历了变形较小时的粗化到变形较大时的细化。
%Hot-compression experiments of new Al-Zn-Mg-Cu alloy with as-aged and as-overaged starting structures were carried out by thermo-mechanical modeling testing method. Hot-deformation Behavior and microstructure evo-lution of the alloy with as-aged and as-overaged starting structures have been analyzed. The results indicate that both samples have the dynamic recovery flow stress curves with higher stress of as-aged samples at the same de-formation conditions. The average stress exponents are 6. 4525 and 5. 6459 respectively,and the average hot-de-formation active energy are 247. 457 kJ/ mol and 178. 252 kJ/ mol respectively for the as-aged and the as-overaged samples. Microstructure evolutions during hot deformation of both samples are that precipitatedphases dissolved in-to the matrix,and grain grows fast during deformation at higher temperature;while refined grains can be obtained when high reduction is great than 60% ~ 80% . However,the content of precipitated phases is higher,and grain grows slowly during deformation at lower temperature. By comparing analyses,it is shown that refined grains after lager strain are smaller and more uniform for the as-aged samples due to lower grain growth rate at the high temper-ature deformation conditions;while grain coarsening occurs at small strain and grain refining presents at large strain for the as-overaged samples at high-temperature deformation processes.【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】6页(P358-363)【关键词】高强铝合金;热变形;流变应力;微观组织【作者】李萍;陈慧琴【作者单位】太原科技大学，太原 030024;太原科技大学，太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+高强铝合金是航天航空领域的主要结构材料[1]。
Al-Cu-Li合金热变形特性与位错密度模型构建
江余鹏;夏润泽;杜瑞博;龚莉铭;王佳林
【期刊名称】《铝加工》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】通过等温压缩试验,研究热轧态Al-Cu-Li合金在温度为390~480℃、应变速率为0.01~1s^(-1)下的流变行为。
基于热压缩流动应力数据构建了峰值应力Arrhenius本构模型,其平均相对误差绝对值(AARE)为4.612%。
基于该模型数据,采用K-M模型以及Taylor关系式建立了耦合温度、应变速率、峰值应力、峰值应变的位错密度模型。
该模型AARE值为5.926%,具有较高精度,为准确描述Al-Cu-Li合金在热变形过程中的位错密度演变提供参考。
【总页数】6页(P32-37)
【作者】江余鹏;夏润泽;杜瑞博;龚莉铭;王佳林
【作者单位】重庆科技大学冶金与材料工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG111;TP391.99
【相关文献】
1.Al-Cu-Mg合金的预变形、位错密度与位错强化的定量研究
2.7A85铝合金塑性变形过程位错密度模型
3.7A85铝合金位错密度模型与热变形过程中的微观组织研究
4.Zr/(Sc+Zr)微合金化对Al-Mg合金在热压缩变形中动态再结晶、位错密度和热加工性能的影响
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苏铁健1. 冷变形金属的组织变化（1）点缺陷（空位）密度增加位错在外力作用下攀移的结果；（2）位错密度增加金属塑性变形时，位错源在外力作用下不断产生新的位错；（3）晶粒碎化塑性变形足够大时，出现位错缠结并进一步发展形成位错胞结构（中心位错密度低，胞壁处位错密度很高），使得晶粒分割成很多极小的碎块，称为晶粒碎化；剧烈冷变形金属中的位错胞（4）纤维组织随着变形量增加，晶粒沿着最大变形方向伸长，最后成为细条状，这种变形组织称为纤维组织；（5）变形织构塑性变形量足够大时，各软取向晶粒逐渐转向为硬取向晶粒，各晶粒的取向逐渐趋向一致，这种组织称为变形织构。
变形前变形后的纤维组织变形织构1）加工硬化金属随着变形量增加，其强度与硬度增加，塑性降低的现象。
原因：塑性变形中位错密度和点缺陷密度增加，使得位错滑移更为困难；软取向晶粒朝着硬取向变化。
加工硬化是不能用热处理强化的金属材料（如奥氏体不锈钢制品）提高强度的主要途径。
2）产生残余应力塑性变形在宏观和微观上的不均匀性，造成卸载后仍在其内部留存应力，称为残余应力。
根据其作用范围大小分为：宏观残余应力（第一类残余应力）遍及整个材料微观残余应力（第二类残余应力）晶粒尺度点阵畸变（第三类残余应力）晶粒内部第三类内应力是形变金属中的主要内应力，也是金属强化的主要原因。
而第一、二类内应力一般都使金属强度降低。
3）出现各向异性塑性变形产生的各晶粒取向趋于一致的组织，即变形织构，导致其力学、物理等性能呈现方向性（不同方向性能不同）。
板料的织构使板料沿不同方向变形不均匀，冲压成的零件边缘出现凹凸不平的形状，称为制耳现象。
板料冲压件的制耳现象4）物理、化学变化电阻率提高；密度下降；耐蚀性降低。
加热会增强原子的活动能力，使金属的组织和性能会通过回复、再结晶等一系列变化过程重新回到冷变形前的状态。
1）回复组织变化——加热温度较低时，原子将获得一定扩散能力。
通过原子的扩散，点缺陷密度下降，位错形成亚晶界。
控轧低C-Mn-Mo-Nb针状铁素体钢的性能和显微组织付俊岩、东涛等摘要：本文专门讨论了低C-Mn-Mo-Nb针状铁素体钢的组织形态及其结构的特征，并阐明了主要控轧工艺因素对钢的组织和性能的影响。
关键词：针状铁素体，组织，性能1前言微合金化和控制轧制技术的发展为生产高强度、高韧性、良好可焊性和成形性的结构钢提供了极其广阔的发展领域。
七十年代初，为适应高寒地带大口径石油天然气输送管线工程对材料高强度、低温韧性、可焊性等综合性能不断增长的要求，在Mn-Nb系HSLA钢的基础上，降碳（≤0.06%C）提锰（>1.6%Mn）加钼(0.15~0.54%Mo)，发展了X-70级低 C-Mn-Mo-Nb系针状铁素体钢(AF)[1][2]。
这种针状铁素体钢控轧状态的屈服强度可达470-530MPa，夏氏V型缺口冲击平台能可达165J，50%剪切断口的脆性转折温度（FATT）可低于-60℃以下[3]。
针状铁素体钢比常规铁素体珠光体钢优越的另一个主要特点，是在制管成型过程中有较大的加工硬化特性，可抵消包申格效应引起强度的损失，这对高强度厚壁大口径管线用U-O-E和螺旋焊管的制造是很重要的[1~4]。
X-70低C-Mn-Mo-Nb钢的最佳性能是通过合金成分的合理设计和最佳控轧工艺参量的选择，利用轧制过程中的晶粒细化、相变和位错强化、固溶强化、沉淀强化、亚晶强化等机制，按预期要求的方向发展而获得的。
关于合金元素的作用及控制轧制工艺提高钢材强韧性的机制，已有许多文章报导[3~7]。
在本文作者的另一项工作中[8]，也进行了系统的研究，确认采用Ⅱ型控轧低C-Mn-Mo-Nb钢可得到理想的强韧性配合，σs≥550MPa，vTrs<-100℃，而且性能对加工条件不敏感。
本文以研制X-70壁厚小于12.7mm，高韧性螺旋焊管线用热轧带钢为目标，就控轧低C-Mn-Mo-Nb针状铁素体钢性能和显微组织结构进行了研究，以探讨性能-组织-工艺之间的内在关系。
第 1 期第 118-127 页材料工程Vol.52Jan. 2024Journal of Materials EngineeringNo.1pp.118-127第 52 卷2024 年 1 月Mo 元素对Al 0.3CrFeCoNiMo x高熵合金组织结构、力学性能和腐蚀行为的影响Effects of Mo element on microstructure ，mechanical properties and corrosion behavior of Al 0.3CrFeCoNiMo x high -entropy alloys范世超，廖振龙，李柔珊，逄淑杰*（北京航空航天大学 材料科学与工程学院，北京100191）FAN Shichao ，LIAO Zhenlong ，LI Roushan ，PANG Shujie *（School of Materials Science and Engineering ，BeihangUniversity ，Beijing 100191，China ）摘要：为提高Al -Cr -Fe -Co -Ni 系高熵合金的力学性能和耐腐蚀性能，研究Mo 元素对 Al 0.3CrFeCoNiMo x （x = 0.2，0.4，0.6，0.8，摩尔比，下同）高熵合金的组织结构、力学性能及腐蚀行为的影响。
结果表明：随着Mo 元素含量的提高，合金由FCC 相（x =0.2）转变为FCC+σ双相结构（x =0.4~0.8）。
当Mo 元素含量由x =0.2增加到x =0.8时，合金的压缩屈服强度和硬度分别由304 MPa 和214HV 提高到1192 MPa 和513HV ，塑性应变由>50%降低到5.2%，这主要是由于固溶强化作用和σ相含量增加。
该合金系中，Al 0.3CrFeCoNiMo 0.4和Al 0.3CrFeCoNiMo 0.6合金具有较高的屈服强度（571~776 MPa ）和较好的塑性（塑性应变10.3%~23.8%）。
