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《镀镍石墨烯-2024铝基复合材料热变形行为研究》镀镍石墨烯-2024铝基复合材料热变形行为研究一、引言随着现代工业技术的不断发展，对于材料性能的要求也日益提高。
在众多新型材料中，镀镍石墨烯/2024铝基复合材料因其独特的物理和化学性能，近年来在工程领域受到了广泛的关注。
该复合材料由2024铝合金为基体，镀有镍层覆盖的还原氧化石墨烯作为增强材料构成，具有优异的力学性能、热稳定性和导电性。
因此，对这种复合材料的热变形行为进行研究，对于优化其加工工艺、提高材料性能具有重要的意义。
二、材料制备与实验方法镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的制备主要采用物理气相沉积法在石墨烯表面镀上一层镍膜，然后将镀有镍膜的石墨烯与2024铝合金进行复合。
本实验中，通过调整热处理工艺和材料组成，研究了不同温度和速率下的热变形行为。
实验中采用的热处理温度范围为XXX-XXX℃，热处理速度为X℃/min。
三、热变形行为研究1. 温度对热变形行为的影响实验结果表明，随着热处理温度的升高，镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的热变形行为发生了明显的变化。
在较低的温度下，材料表现出较好的稳定性，热变形程度较小；随着温度的升高，材料的热变形程度逐渐增大。
这主要是因为高温下材料的晶格振动加剧，导致晶格滑移和位错迁移等现象发生，从而引起材料的热变形。
2. 速率对热变形行为的影响在相同温度下，热处理速度对镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的热变形行为也有显著影响。
较快的热处理速度会导致材料内部温度梯度增大，进而引起应力集中和材料内部结构的破坏，导致热变形程度增加。
相反，较慢的热处理速度使材料内部温度分布均匀，有助于减小内部应力，降低热变形程度。
四、分析与讨论本实验研究表明，镀镍石墨烯/2024铝基复合材料的热变形行为受到温度和速率两个因素的影响。
这主要归因于这两个因素对材料内部晶格结构、原子运动以及应力分布的影响。
此外，镀有镍层的石墨烯作为增强材料在高温下也发挥了重要作用，其良好的导热性能和较高的强度有助于提高材料的热稳定性。
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]。
材料研究与应用 2024，18（2）：287‐291Materials Research and ApplicationEmail ：clyjyyy@http ：//mra.ijournals.cn Nb -10Zr 合金的热变形行为、组织特征及热加工图贾志强1,武宇2,朱绍珍1（1.西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司， 陕西 西安 710201； 2.西部金属材料股份有限公司，陕西 西安 710201）摘要： Nb -10Zr 合金可作为特种薄膜功能材料应用于太阳能行业。
深入理解Nb -10Zr 合金的热变形行为是实现该应用的前提，然而国内目前围绕该合金热加工过程的材料加工性能相关研究十分匮乏。
建立热材料加工图可实现描述指定条件下的材料可加工性，明确合金的变形窗口，指导材料加工工艺的制定和优化。
选用均匀化处理后的电铸熔炼铸锭Nb -10Zr 合金，采用热模拟试验机开展了热模拟压缩试验，并基于动态材料模型，通过对应变速率敏感系数m 、功率耗散系数η和失稳系数ξ的数据分析，建立了材料不同温度和应变速率条件下的流变稳态区和非稳态区的热加工图。
同时，通过微观组织观察，分析和验证了加工图的准确性。
研究结果表明，Nb -10Zr 合金铸锭在1 300 ℃下经24 h 均匀化处理后，未出现Zr 元素偏聚所形成的缺陷，也未见裂纹、气孔、疏松和夹渣等其他类型的缺陷。
铸态组织中存在粗大晶粒和细小晶粒，晶粒尺寸分别为 500—800 μm 和 20—30 μm 。
在应变为0.4和0.6条件下，Nb -10Zr 合金存在2个合理的热加工窗口，即变形温度1 060—1 100 ℃和应变速率0.01—0.04 s −1，以及变形温度1 080—1 100 ℃和应变速率0.3—1 s −1。
在不同变形条件下，变形后的Nb -10Zr 合金均获得了细小的动态再结晶组织。
在温度1 100 ℃和应变速率0.01 s −1下，合金晶粒尺寸为80—100 μm ；而在温度1 100 ℃及应变速率1 s −1下，合金晶粒尺寸为40—60 μm 。
Al复合材料的热变形及加工图的研究摘要采用Gleeble-3800 热模拟试验机对粉末冶金法制备的31%B4Cp/6061Al(体积分数)复合材料进行热压缩行为研究，实验温度和应变速率分别为375～525 ℃和0.001～10 s-1。
基于改进的动态材料模型(MDMM)建立了功率耗散率图和热加工图，确定了热加工的稳定区和失稳区，分析了热压缩过程中的微观组织变化。
结果表明，31%B4Cp/6061Al复合材料的变形温度和应变速率对流变应力的影响十分显著，流变应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加。
确定了31%B4Cp/6061Al复合材料的最优热加工参数所对应的变形温度和应变速率分别为480～525 ℃和0.01～0.04 s-1。
加工失稳区主要集中在低温高应变速率区域，并且该区域随应变的增大而增大。
热压过程中应变、温度和应变速率对显微组织的变化都有显著影响，应变越大，则晶粒变形越严重，随着变形温度的升高或应变速率的降低，基体内动态再结晶晶粒尺寸明显增大。
关键词B4Cp/6061Al复合材料，热变形，加工图，微观结构B4Cp/Al 复合材料具有重量轻、稳定性好、中子吸收能力强及力学性能优异等优点，是用于乏燃料贮运、中子源吸收等方面的理想材料。
随着金属基复合材料应用领域的不断拓展，高性能B4Cp/Al 复合材料在军事、航空航天和电子等领域得到了广泛应用[1,2]。
然而由于增强颗粒的加入，B4Cp/Al复合材料二次加工过程中材料变形抗力增大，其微观组织变化更为复杂，可加工性显著下降[3]。
若热加工工艺选择不当，复合材料二次加工中很容易产生缺陷，如锻件内部和表面裂纹、轧制板材和挤压棒材的开裂、增强体颗粒带偏聚等[4～6]。
因此，如何选择合理的热加工工艺，提高B4Cp/Al复合材料的加工性能，合理调控复合材料基体微观组织尤为重要。
近年来，关于金属基复合材料热加工行为的研究大多集中在SiC 和Al2O3增强铝基复合材料。
4032铝合金热加工图及热变形机理研究一、引言介绍热加工及4032铝合金的基本情况，提出研究的目的和意义。
二、4032铝合金的热加工技术1.热处理工艺2.热变形工艺3.热模拟实验方法三、4032铝合金热变形机理1.高温下的塑性变形2.动态再结晶机制3.热软化及断裂机制四、4032铝合金热加工图的建立1.材料参数的获取2.建立热加工图的方法及过程3.热加工图的应用实例分析五、4032铝合金热加工研究的展望简要介绍4032铝合金热加工的发展趋势，提出未来的研究方向和重点。
注：提纲仅为参考，具体内容根据实际情况进行调整。
第一章引言随着工业制造水平的不断提高，新型材料的开发和应用受到越来越广泛的关注。
4032铝合金作为新型材料之一，被广泛应用于航空、汽车、建筑、电子等多领域。
在材料加工中，热加工技术是一种重要的加工方法，其可以改善材料的结构性能、提高材料的加工性能和精度。
因此，探究4032铝合金的热加工技术及热变形机理，对于推动4032铝合金在实际应用中的发展具有重要意义。
本论文旨在通过对4032铝合金的热加工技术及热变形机理研究，加深对材料的理解，为其应用和开发提供理论依据和技术指导。
第二章 4032铝合金的热加工技术热加工技术是将材料在高温状态下进行塑性变形等加工工艺，其主要目的是提高材料的塑性变形能力、改善材料的微观结构和性能、提高材料的韧性和延展性、降低加工难度和提高加工精度。
在4032铝合金的热加工过程中，热处理、热变形和热模拟实验是关键要素，下面分别进行介绍。
1. 热处理工艺热处理是一种通过控制材料的加热、冷却过程来改变其结构和性能的加工工艺，其可以提高材料的强度、硬度和韧性等性能，从而适应不同的生产需求。
在4032铝合金制造过程中，采用的热处理工艺主要有时效处理、回火处理、退火处理等。
时效处理是将铝合金加热到合适的温度（通常为较低温度），在此温度下保温一段时间，使其获得最佳的热稳定性和机械性能。
第 23 卷第 2 期中国有色金属学报 2013 年 2 月 V ol.23 No.2 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Feb. 2013 文章编号：10040609(2013)02030308Mg10Gd4.8Y0.6Zr 镁合金热变形行为与加工图肖宏超 1, 2 ，刘楚明 1, 2 ，徐 璐 1, 2 ，王 霄 1, 2 ，万迎春 1, 2(1. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083；2. 中南大学 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083)摘 要：在 Gleeble−1500 热/力模拟机上，对 Mg10Gd4.8Y0.6Zr 镁合金进行高温压缩试验，压缩时设定应变速 率范围为0.001~1s −1 ，温度范围为623~773 K，最大真应变为1.3；研究该合金高温变形时流变应力与应变速率、 变形温度之间的关系及变形过程中的微观组织演化；计算塑性变形表观激活能及相应的应力指数；建立该合金的 加工图。
结果表明：在该合金的加工图中，功率耗散系数η随应变速率的降低及温度的升高而不断增加，失稳区域 随应变量的增加而扩大；综合得出该合金的最佳实际变形工艺为温度723~773 K、应变速率0.1~1 s −1 。
关键词：Mg10Gd4.8Y0.6Zr；高温压缩；加工图；变形工艺参数中图分类号：TG146.2 文献标志码：ADeformation behavior and processing map ofMg10Gd4.8Y0.6Zr magnesium alloyXIAO Hongchao 1, 2 , LIU Chuming 1, 2 , XU Lu 1, 2 , WANG Xiao 1, 2 , WAN Yingchun 1, 2(1.School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2.Key Laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering, Ministry of Education,Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: The processing parameters of Mg10Gd4.8Y0.6Zr magnesium alloy were investigated. The tests were carried out in the strain rate range of 0.001−1 s −1 and temperature range of 623−773 K, and with the maximum true strain of 1.3 on hotsimulation machine Gleeble−1500. The relationships among the flow stress, the strain rate and the temperature as well as microstructure evolution were investigated. The apparent activation energy during plastic deformation and corresponding stress index were calculated, the processing maps were drawn.The test reveals that the efficiency of power dissipation increases with the increase of temperature and the decline of strain rate, and the instability region expands due to the rise of the temperature in processing maps. Optimal processing parameters were the temperature range of 723−773 K and the strain rate range of 0.1−1s −1 .Key words:Mg10Gd4.8Y0.6Zr; hot compression; processing maps; processing parameters镁合金具有比强度高、比刚度高、阻尼性能好等 优点，是最具潜力的轻金属材料。
ams 4045标准-回复AMS 4045标准是关于铝合金板材的国际标准。
本文将逐步回答与AMS 4045标准相关的主题，包括标准的背景和目的、应用范围和具体要求，以及标准的重要性和影响等方面。
第一部分：背景和目的AMS 4045标准是一项专门针对铝合金板材的国际标准。
铝合金板材在航空航天、汽车和船舶等行业具有广泛的应用，因此需要确立一套标准来规范其性能和质量要求。
该标准的目的是确保铝合金板材在不同应用领域中的可靠性和一致性。
通过标准化的测试方法和要求，可以为用户提供可靠的指导，以确保所选用的铝合金板材具有满足要求的性能和质量。
第二部分：应用范围和具体要求AMS 4045标准适用于铝合金板材，包括不同合金系列和不同热处理状态的板材。
标准中具体规定了板材的化学成分、力学性能、热处理要求和其他相关要求。
在化学成分方面，标准规定了各种重要元素的含量范围，如铜、锌、镁等。
这些元素对铝合金的性能具有重要影响，因此其含量必须在标准要求的范围内。
在力学性能方面，标准规定了板材的抗拉强度、屈服强度、伸长率等指标。
这些性能参数反映了板材的强度和可塑性，对于不同应用领域的需求各不相同，因此标准根据不同应用需求制定了不同的要求。
在热处理要求方面，标准明确规定了板材在不同热处理状态下的性能要求。
热处理可以改善铝合金的强度和硬度，以满足不同应用领域的要求。
热处理状态包括固溶处理、时效处理和自然时效等。
除了上述要求之外，AMS 4045标准还规定了板材的尺寸和形状、表面质量和缺陷控制等方面的要求。
这些要求对于确保铝合金板材的质量和可靠性也起到了重要作用。
第三部分：重要性和影响AMS 4045标准的制定对于铝合金板材的生产和应用具有重要意义。
首先，它为生产厂商提供了一套可靠的制造工艺和检测方法，以确保生产出合格的铝合金板材。
标准化的工艺和检测方法可以提高生产效率，降低生产成本，并减少因产品质量问题而导致的退货和损失。
其次，标准化的铝合金板材可以为用户提供可靠的选择和指导。
铸态Cu-1.16Ni-0.36Cr合金热变形行为及热加工图孙文明;李韶林;宋克兴;王强松;丁宗业;朱莹莹【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2024(38)2【摘要】利用Gleeble-1500型热模拟试验机,研究了Cu-1.16Ni-0.36Cr合金在变形量为50%、变形温度为750~950℃、变形速率为0.01~10 s^(-1)下的热压缩变形行为,建立该合金热变形的本构方程和热加工图。
结果表明:Cu-1.16Ni-0.36Cr合金在700~900℃的变形温度下以动态回复为主,在950℃下发生完全的动态再结晶。
通过真应力应变曲线得到了该合金热变形的本构方程和热加工图。
根据应变对流变应力的影响对本构方程进行修正,通过修正后的回归方程对流变应力进行模拟,模拟结果与实验结果吻合。
热加工图表明,该合金适宜的热变形工艺参数为900~950℃和0.1~1 s^(-1),其中950℃和1 s^(-1)变形条件下组织状态最佳,为晶粒细小均匀的等轴晶。
【总页数】8页(P220-227)【作者】孙文明;李韶林;宋克兴;王强松;丁宗业;朱莹莹【作者单位】河南科技大学材料科学与工程学院;河南科技大学河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室;河南省科学院;有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室;有研工程技术研究院有限公司;佛山科学技术学院机电工程与自动化学院【正文语种】中文【中图分类】TG146.1【相关文献】1.铸态Mg-8Zn-1Al-0.5Cu-0.5Mn镁合金的热变形行为和热加工图2.铸态Ti-44Al-4Nb-(Mo,Cr,B)合金的热变形行为及热加工图3.铸态GH2132合金热变形行为和热加工图因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
BFe30-1-1合金热变形行为及热加工图王晓军;骆浩东;苗承鹏【摘要】Hot deformation behavior of BFe30-1-1 alloy was investigated in temperature range from 750 ℃ to 1 000 ℃ and in strain rate range from 0.1 s-1 to 10 s-1 by means of high-temperature compression test on Gleeble-1500D thermal simulator.The true stress vs true strain curve of BFe30-1-1 alloy at high temperature was acquired thereby and the variation regularity of its rheologic stress was analyzed,also.The hot deformation equation of BFe30-1-1 alloy was established,its hot processing maps were drawn on the basis of dynamic materials model,and the maps were analyzed based on the microstructure of the compressed alloy.It was found thereby that the deformation conditions would have significant influence on the hot processing maps;the energy dissipation rate would be greater under the condition of lower strain rate and higher temperature.On the basis of hot processing maps with strain rate of0.2,0.4,0.6,and 0.8 respectively,the structural characteristics of dynamic recrystallization and the microstructure of rheologic stability-collapse of the alloy were analyzed and it was found finally that the optimal hot processing temperature range would be from 830 ℃ to 950 ℃ and strain rate range would be from 0.01 s-1 to 0.05 s-1 for BFe3-1-1 alloy.%对BFe30-1-1合金在变形温度为750～1000℃,应变速率为0.01～10 s-1的条件下使用Gleeble-1500D热模拟机进行高温热压缩试验,研究其热加工行为.获得了该合金在高温下的真应力-真应变曲线,并分析了其流变应力的变化规律.构建了BFe30-1-1合金的热变形方程,基于动态材料模型绘制其热加工图,并结合热压缩后的合金微观组织分析热加工图.结果表明:变形条件对加工图有明显影响,在较低的应变速率和较高的温度条件下,能量耗散效率较大.在应变量分别为0.2、0.4、0.6、0.8的热加工图基础上,分析合金在不同变形条件下的动态再结晶组织特性及流变失稳显微组织,最终得到该合金最佳热加工温度为830～950℃,应变速率为0.01～0.05 s-1.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2017(043)006【总页数】6页(P6-11)【关键词】BFe30-1-1合金;热变形行为;本构关系;热加工图【作者】王晓军;骆浩东;苗承鹏【作者单位】兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州730050;金川集团精密铜材有限责任公司,甘肃金昌737100【正文语种】中文【中图分类】TG133.4BFe30-1-1合金是一种以镍为主要合金元素的铜基合金，由于其具有较强的抗冲刷腐蚀性能，尤其是优良的抗高速流动海水的冲刷腐蚀能力，故被广泛应用于火力发电、石油化工、海洋工业和舰艇等行业，特别在某些关键的海洋防腐蚀部件上被大量使用，并且其应用范围仍在不断扩大、用量也在逐年递增[1-3].随着技术的发展，需要性能更优良的材料来满足更严苛的使用环境需求，因此需要选择最适宜的热加工工艺参数，获得准确的组织结构，来提高合金性能[4].热加工图是功率耗散图和塑性失稳图的叠加，能够直观地反映材料热变形过程中的安全区和失稳区，是优化材料热加工工艺参数的重要工具，通过对热加工图的分析，能够很好地预测材料在热加工过程中不同应变量和不同温度下的形变特征和机制，如动态回复、动态再结晶、空洞、楔形开裂等现象，从而依据产品需求及实际生产条件来选择合理的工艺参数，得到组织性能优良的产品[5].BFe30-1-1合金虽然性能优良，但是热加工变形抗力大，变形参数范围窄，对成分组织变化敏感，所以需要重点研究其热变形行为.本文通过Gleeble-1500D热模拟机对BFe30-1-1合金进行热压缩试验，得到了合金的流变应力曲线、本构关系和合金热加工图，优化了合金的热加工工艺参数.实验材料为BFe30-1-1合金，Gleeble-1500D热模拟试验样品尺寸为φ8mm×12 mm的合金铸锭.热压缩试验在Gleeble-1500D热模拟机上进行，试样通过感应加热以10 ℃/s的升温速率加热至设定的变形温度，分别750、800、850、900、950、1 000 ℃，保温5 min使试样受热均匀.再分别以0.01、0.1、1、10 s—1的不同应变速率压缩试样，当变形量达到要求变形量60%时结束加载，并迅速水冷至室温以保留变形组织.用线切割机在热压缩后的各试样上取金相试样，然后依次对试样进行打磨、抛光、腐蚀处理，腐蚀剂为75%醋酸(30 mL)+硝酸(20 mL)+丙酮(30 mL)，通过光学显微镜观察合金试样热变形后的金相组织.利用热压缩实验所得的流变应力与应变的关系，绘制BFe30-1-1合金在6个不同变形温度、4个不同应变速率下24条真应力-真应变曲线.图1所示即为BFe30-1-1合金在不同变形条件下的真应力-真应变曲线.从图1中曲线的变化可以看出：在起始压缩阶段很小的一段应变范围内，合金流变应力随着应变的增加而急剧升高，此阶段加工硬化作用明显，称为加工硬化阶段.而随着应变继续增大，流变应力增大到峰值后会维持在一个相对稳定的水平，此时动态软化与加工硬化共同作用，称为稳态阶段.曲线表现出陡增和平缓2个阶段，是合金试样变形过程中的加工硬化和动态再结晶相互作用的结果.起始阶段，位错密度急剧升高，位错间相互作用增大，且变形时间短，位错未能及时消除；在稳定阶段，加工硬化对试样的影响与动态再结晶作用相近，达到平衡.在温度一定的情况下，合金流变应力随应变速率增大而增大.可见BFe30-1-1合金的流变应力对应变速率有较高的敏感性.原因是在温度一定的情况下，如果应变速率较大，则合金将在较短的时间达到要求形变量，此时试样内部位错密度会增大，且由于变形时间短，位错不能快速消除.在相同的应变速率下，随温度升高，流变应力表现出显著下降的趋势，出现这种现象的主要原因有：1) 随温度的升高，合金本身热激活能增加，使合金在相对较小的应变下就能发生动态再结晶，使得合金所需的外界变形应力降低.2) 随着温度的升高，BFe30-1-1合金的回复及再结晶效果增强.3) 温度升高时，还可使合金的临界剪切应力减小，既而剪切抗力减小，使得可以运动的滑移系增多，材料表现为更易于变形.综合以上不同温度及不同应变速率下BFe30-1-1合金的真应力-应变曲线的规律，得知影响合金变形抗力的关键因素是热变形温度及应变速率.在较高的变形温度或较低的应变速率条件下，合金更容易变形，此时其热变形抗力也较小.材料的本构方程又称本构关系，用来描述材料的流变性质，反映了材料的固有属性.本构方程是表述材料在热加工变形时应力、应变、应变速率及温度之间关系的方程[7].式中为应变速率；σ为流变应力；n0、n分别为应力指数；A0、A1、A分别为结构因子；R为气体常数；T为热变形温度.其中:α、β、n0符合α=这种关系.对式(2、3)两边取对数并变形可得式中与的斜率分别为和.绘制的与关系如图2a、b所示，实验点较好地符合线性关系，采用最小二乘法拟合的线性曲线的斜率分别为8.435和0.065.由于α=，可得α==0.007 7.对式(1)两边同时取对数得到其斜率为，根据的关系和图3得到n==7.023.将式(6)进行变形可得在同一应变速率下进行高温压缩变形时，热激活能Q值恒定，根据ln[sinh(ασ)]-1 000/T的关系及图4，得到方程的斜率为=3.032，知n=7.023，经计算可得，Q=177 034.39 J/mol.Zener和Hollomon提出材料应变速率与热变形温度二者决定了材料的应力-应变关系，并使用Zener-Hollomon参数，即温度补偿应变速率因子Z，Z参数可表征为合并式(1)和(8)得到式(8)两边取对数数得到图5是ln Z与ln[sinh(ɑσ)]之间的关系图，其纵坐标截距为ln A的值.计算得：A=4.586×109.将BFe30-1-1合金的常数A、α、Q、n代入式(1)，即可得到该合金在高温状态下进行热变形的本构方程：分析BFe30-1-1合金的本构方程，可以选择合理的应变速率、变形温度及形变量等热变形过程的变形参数.根据动态材料学原理构建材料热加工图时，材料在热变形过程中单位体积内吸收的能量可分为2部分：耗散量G和耗散协量J；组织发生变化所消耗的实际耗散协量J与理想线性耗散协量Jmax的比值为耗散效率因子η[9-10].其数学表达式为式中：G为材料塑性变形过程消耗的能量;J为变形过程中因微观组织的变化所消耗的能量.在温度和应变速率保持不变的情况下，材料在高温变形过程中应力与应变速率的关系可表示为式中，K为材料常数，m为材料应变速率的敏感指数，可表示为在给定的温度和应变下当m=1时，可认为材料处于理想的耗散状态，此时J为最大值Jmax，而当材料处于非线性耗散状态下时，功率耗散因子η可反映材料加工状态.功率耗散因子η为常数，反映了材料显微组织变化消耗的能量与热变形过程消耗能量的关系，可依据功率耗散因子η与温度T和应变速率的关系绘制功率耗散图.材料内部的微观变形机制，如动态再结晶、动态回复等加工安全区，可通过对功率耗散图上不同的区域分析得出[11].如果配合金相组织观察，用功率耗散图也可以分析不同区域的变形机制.根据Prasad失稳判据得到材料的失稳图，当时出现失稳现象，式中D为耗散函数.由Prasad失稳判据，D等于耗散协量J，通过以上分析可得到失稳判据表达式为是材料热变形时温度与应变速率的函数，绘制该函数与温度及应变速率关系的曲线即为流变失稳图的区域为失稳区.功率耗散图与流变失稳图叠加即得到合金的热加工图.图6为BFe30-1-1合金在应变量分别0.2、0.4、0.6、0.8条件下的热加工图，其中等值线的值代表该条件下功率耗散因子η，η值越大表示材料热变形过程的动态再结晶越充分.热加工图的阴影部分是合金热变形流变失稳区，而白色部分则为加工安全区.由图6可知，合金热变形的失稳区和安全区的范围在不同的应变量下有明显区别.BFe30-1-1合金的失稳温度范围随应变量的增大出现增大的趋势.但耗散系数η的分布在不同应变时形状相似，说明应变的变化对功率耗散值等值线分布影响不大.合金在高应变速率及中温情况下易发生失稳，为热加工的危险区域.而合金在850～950 ℃，应变速率为0.01～0.1 s—1的区域内的功率耗散因子η达到峰值，此时合金动态再结晶比较充分，适宜合金的热加工.温度为850～950 ℃，应变速率为0.01 s—1时，变形处于合金热加工图中η的峰值区域内，研究表明，在此区域内合金动态再结晶充分，是材料进行热加工的理想区域.图7a是热变形(温度850 ℃，应变速率0.01 s—1)后试样的金相组织，其内部出现大量均匀分布的动态再结晶组织，并在晶内有孪晶存在.图7b为900 ℃应变速率为0.01 s—1时合金金相组织，此时合金再结晶进一步发生，再结晶组织明显增多，故此区域适宜BFe30-1-1合金的热加工.在热加工图的灰色区域，即加工失稳区，合金金相组织如图7c、d所示.在温度为800 ℃，应变速率为10 s—1时η值较低，可以观察到合金金相组织为明显的纤维状，且没有观察到再结晶组织.温度为850 ℃，应变速率1 s—1时，合金的金相组织为粗大的再结晶组织，该区域不适合对BFe3-1-1合金进行热加工.结合BFe30-1-1合金热加工图研究热变形后合金的显微组织，能够预测其变形过程中微观组织的变形机理，从而合理选择该合金热加工过程中变形温度、变形量以及形变速率等变形参数，得到性能优良、符合需求的产品.1) 合金流变应力曲线表现出陡增和平缓2个阶段.且在温度一定的情况下，流变应力随应变速率升高而增大；同时在相同的应变速率下，随温度升高，流变应力表现出显著下降的趋势.2) BFe30-1-1合金的结构因子A与热变形激活能Q的值分别为4.586×109与177 034.39 J/mol；得到该合金的本构方程为3) 构建了BFe30-1-1合金在750～1 000 ℃温度范围内，应变速率分别为0.01、0.1、1、10 s—1时，应变量分别为0.2、0.4、0.6、0.8的热加工图，从而得到该合金的加工安全区为温度在830～950 ℃，应变速率为0.01～0.05 s—1.致谢：本文得到金川集团股份有限公司技术开发项目项目(白铜熔铸工艺及产品品质提升研究)的资助，在此表示感谢.【相关文献】[1] 林高用,周佳,张振峰,等.BFe30-1-1铜合金热压缩流变应力行为 [J].热加工工艺,2007,36(13):9-12.[2] 杨帆,郑玉贵,姚治铭,等.铜镍合金BFe30-1-1在流动人工海水中的腐蚀行为 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吕亚臣,任运来,聂绍珉.基于热加工图的inconel 690合金挤压工艺参数研究 [J].塑性工程学报,2009,16(6):39-44.。
0前言高强高韧低淬火敏感性7085铝合金被公认为是新一代航空领域大规格产品的重点合金[1]。
7085铝合金在超厚板、锻件和大规格排材方面，其心部性能指标明显优于7050合金产品；用于整体制造成型零部件时具有显著的减重和性能优势，在航空大飞机的整体壁板结构件应用中取代了7050合金，已经应用于多个飞机型号[2-3]。
由于7085铝合金的优异综合性能，国内外研究机构对7085铝合金的元素作用、时效热处理工艺等强韧化和析出控制开展了研究工作，对合金的拉伸性能、断裂韧性和裂纹扩展速率等性能的影响作用也开展了研究[4-9]，但对7085铝合金热变形行为的研究却较少。
陈学海[10]开展了实验室7085铝合金铸锭的流变行为及其热变形的显微组织演变行为研究，基于动态材料模型原理，详细地分析了7085铝合金在不同热变形条件下的高温塑性加工特性。
本研究主要通过组织观察和热压缩实验，研究不同变形温度和应变速率下7085铝合金的热变形响应，建立合金的本构方程和热加工图，为7085铝合金的热变形工艺提供数据支撑。
1实验材料与方法实验材料为工业化生产的ϕ485mm7085铝合金铸锭，铸锭状态为均匀化态，合金的化学成分见表1，取样位置为1/4直径处。
表17085铝合金铸锭的化学成分（质量分数/%）Zn7.0~8.0Mg1.2~1.8Cu1.3~2.0Zr0.08~0.15Fe0.08Si0.067085铝合金试样通过280~2000#砂纸机械磨抛和粗精抛光，采用Zeiss光学金相显微镜观察试样表面组织，评价合金均匀化态的组织形貌；7085铝合金热变形实验采用Gleebe1200热模拟压缩设备进行，变形温度选择350~460℃，应变速率选择0.01~10s-1范围；建立7085铝合金的本构方程和热加工图。
2实验结果与分析2.1均匀化态的组织形貌图1为7085合金均匀化态的金相形貌。
由图1可知，7085合金均匀化态的第二相以黑灰色的铸态粗大Fe相为主，枝晶界处没有明显的网状第二相，7085铝合金热变形行为特征李伟，牛关梅，田宇兴，刘成（中铝材料应用研究院有限公司，北京102209）摘要：采用光学金相、热压缩实验和本构方程计算，研究了7085铝合金在不同热变形工艺下的热变形行为。
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4045铝合金热变形行为及其加工图
作者：张辉伍豪杰蒋福林
来源：《湖南大学学报·自然科学版》2013年第08期
摘要：采用Gleeble3500热模拟试验机对4045铝合金在变形速率为0.01～10 s-1，变形温度为300～450 ℃条件下进行等温热压缩实验，研究了该合金的热变形行为及其热加工特性.结果表明：4045铝合金热变形过程的流变行为可用双曲正弦模型来描述，其平均激活能为189.93 kJ/mol.基于动态材料模型（DMM）获得了4045铝合金的热加工图，并结合热加工图和金相显微组织分析得到了该合金在实验参数范围内较优的热加工工艺参数范围：加工温度为380～450℃，变形速率为0.1～0.3 s-1.
关键词：铝合金；热变形；材料动态模型；加工图
中图分类号：TG301 文献标识码：A。
