一种新型Al-Cu-Li系合金的高温变形软化机制
含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热变形行为及组织演化
部分动态再结 晶，其动态再结晶形核机制主要 为晶界 弓出和亚晶合并形核。 关键词 ：含钪 Ａ — ｕＬ． ｒ ｌ ． ｉ 合金；热压缩变形；动态回复；动态再结晶 Ｃ Ｚ 中图分类号 ：Ｔ ４ ． Ｇ １６４ 文献标 志码 ：Ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｅｏｍ ａｉｎｂ ｈ ｖｏ ｆＡ１ ・ ・ ｌ ｙ ｃ ｎａｎｎ ｃｗａ ｖ ｓｉａｅ ｔ ｏ ｒ ｓｉｎ ｔｓｓｉ ｈ ｓｒ ｃ：Ｔ ｅｄ ｆ ｒ ｔｏ ｅ ａ ｉｒｏ － － － ａｌ ｏ ｔｉｉｇＳ ｓｉ ｅｔｇ ｔｄｗｉ ｃ ｍｐ ｅｓｏ ｔ ｎｔｅ － Ｌｉ Ｃｕ Ｚｒ ｏ ｎ ｈ ｅ
Ｈ ｏ ｅ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｂ ｈ ｖ ｏ ｎｄ ｍ ｉ ｒ ｓｒ ｃ ｕ ａ ｖ ｌ ｔｏ ｆ ｔｄ ｆ ｒ ｔｏ ｅ ａ ｉ ｒａ ｃ ｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌ ｏ ｕ ｉ ｎ ｏ ｅ
ＡＩＣｕ・ － ｌｏ ｏ ｔ ｉ ｉ ｇＳ — － － ａｌ ｙｃ ｎ ａｎ ｎ ｅ － ＬｉＺｒ
含钪 Ａ ． ｕＬ． ｒ Ｉ ．ｉ 合金 的热变形行为及组织演化 Ｃ Ｚ
梁文杰 一 ， ，潘清林 ，何运斌
（．中南大学 化学化工学院，长沙 ４ ０ ８ ；２ １ １０ ３ ．中南大学 材料科学与工程学院 ，长沙 ４ ０ ８ ） １０ ３ 摘 要 ：在实验温度范 围为 ３ ０ ５０ ℃、应变速率范 围为 ００ １ １． Ｓ ８～ ０ ． ～ ００ ～，采用 Ｇｌ ｂｅ １０ ０ ｅ ｌ一 ５０热模拟机 ，对含钪 ｅ
ＬＡＮ Ｗｅ－ｅ一，Ａ ｎ —ｎ， ＥＹ ｎｂｎ Ｉ Ｇ ｎ ｉ Ｐ Ｎ Ｑｉ ｌ Ｈ ｕ —ｉ ｊ ｇｉ
新型抗蠕变镁合金研究(doc 9页)
新型抗蠕变镁合金研究(doc 9页)系，提高高温性能，研制新型抗蠕变镁合金。
1 镁合金蠕变特点1.1 镁合金蠕变机理蠕变是一个高温条件下缓慢的塑性变形过程，与常温拉伸过程相比，在微观机制上不仅滑移系增移而且还有晶界滑移。
根据Von Mises准则，多晶体材料产生塑性变形并在晶界上仍保持其完整性，每个晶粒必须至少有五个独立的滑移系。
镁合金是密排六方晶体，只有四个独立的滑移系，但在蠕变过程中晶界滑移将提供另外两个有效的滑移系。
此时满足Von Mises准则。
由于镁合金滑移系很少，因此残留的晶界位错将有很大的Buregrs矢量，在晶界处的应变水平将很高，在高温应力作用下镁合金比铝合金更容易产生晶界滑移[2]。
镁合金的蠕变机理分为两个阶段，低温下以位错攀移为主，高温条件下以晶界滑移为主[3]。
据Mihriban O. Pekguleryuz等研究，镁合金蠕变的机理如图1所示。
图1 镁合金蠕变机理示意图1.2 镁合金蠕变性能的提高途径根据镁合金的蠕变特点和机理，提高镁合金蠕变性能的途径主要有基体强化和晶界强化[2，6]。
1.2.1 基体强化提高镁合金基体高温蠕变性能的主要途径有固溶强化、析出强化和弥散强化。
固溶强化是通过在合金中加入溶质元素提高其均匀化温度和弹性模量，减慢扩散和自扩散过程，降低了位错攀移的速率，因而合金的高温蠕变性能提高。
析出时效强化是在时效过程中合金元素的固溶度而降低时形成散布的析出相，析出相与滑移位错之间的交互作用导致了合金的屈服强度提高。
由于镁原子较大，通常形成与镁基体非共格的复杂析出相。
这些相的界面能很高，在高温下易粗化，难以对晶界起有效的钉扎作用。
因此，提高镁合金耐热性的关键是改善析出相的晶体结构以降低它与镁基体点阵常数错配度并提高其熔点以降低其扩散性。
弥散强化因弥散相具有很高的熔点并在基体中溶解度很小，其强化温度大大提高。
据报道加拿大的ITM已在实验室中开发了两种弥散强化的镁合金[2]。
7050铝合金高温变形过程中的微观组织特征
7050铝合金高温变形过程中的微观组织特征胡会娥;孔小东;陈德斌;胡裕龙【摘要】研究了7050铝合金在温度为460℃,应变速率分别为1.0×10-4s-1和0.1s-1条件下的高温拉伸变形过程.结果表明:7050铝合金在高温拉伸过程中平均晶界取向差角与真应变之间保持比例关系,晶粒尺寸随变形的进行而增加.晶粒的长径比在变形条件为460℃/1.0×10-4s-1变形时基本保持不变;而变形条件为460℃/0.1s-1时,晶粒长径比则随着变形的进行而增加.微观组织结果表明,7050铝合金在460℃/1.0×10-4s-1的变形过程中,软化机制为连续动态再结晶,而变形条件为460℃/0.1s-1时,软化机制为动态回复.连续动态再结晶过程中平均晶界取向差角的持续增加与亚晶界的迁移和变形过程中晶界吸入位错有关.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】5页(P52-56)【关键词】铝合金;高温变形;软化机制;微观组织【作者】胡会娥;孔小东;陈德斌;胡裕龙【作者单位】海军工程大学,化学与材料系,武汉,430033;海军工程大学,化学与材料系,武汉,430033;海军工程大学,化学与材料系,武汉,430033;海军工程大学,化学与材料系,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+1高强铝合金由于优异的力学性能而广泛应用于航空航天及其他工业领域[1-4],其力学性能往往与内部的微观组织相关,而内部微观组织又受到热加工过程的影响。
因此,有必要研究热加工工艺参数对微观组织的影响,以便能获得具有优良综合机械性能的高强度铝合金零件。
动态再结晶和动态回复过程决定了高强铝合金高温变形过程中的微观组织演化,成为热加工中同时具有科学意义和工程意义的研究热点。
一般来说,具有高层错能的铝合金在高温变形过程中的动态再结晶为连续动态再结晶,这种再结晶通过变形过程中的亚晶结构不断转变为晶粒而实现[5,6]。
时效态高强铝合金热变形行为及微观组织演变
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]。
湖南科技大学学报(自然科学版)2007年总目次
采矿 ・ 质 地
余 伟健 ， 谦 ， 高 韩 阳 ， 全耦 合分析 法在巷道安 全评价 中的应 用 … …… … … …… … … …… … … …… １１ 等 （） 夏小 刚 ， 庆享 急斜 煤层顶煤 可放性 因素分析 …… … …… …… …… …… …… … …… …… … ……… … … １５ 黄 （） 侯忠杰 ， 吴文湘 ， 民 厚土层薄基岩浅埋煤层“ 肖 支架 一围岩” 关系实验研究 ……………………………… １９ （） 仲晓星 ， 王德明， 伟 ， 交叉点温度法对煤氧化动力学参数的研究 …………………………………… １ １） 陆 等 （３ 许 满贵 ， 岭梅 煤体 结构对矿 井 瓦斯 灾害的影响研 究 ………… ……… …… ………… …… ……… ……… １１ ） 葛 （７ 苏 现波 ， 晓英 ， 少波 阜新 盆地王 营 一刘 家煤层 气藏成藏机 理 … … …… …… … …… …… … …… …… １２ ） 林 柳 （ １ 郭 改梅 ， 会宠 ， 志法 ， 周 口店北 京人 遗址环境 地质条件及 地质病 害机理分析 …… ……… …… …… １２ ） 牟 杨 等 （５ 朱 红青 ， 崇鲜 ， 辉 ， 巷 道煤柱 自 温度 场数 值模拟 与火源定位 的研 究 … … … … … …… … … … … ２ １ 汪 马 等 燃 （） 李 树清 ， 长 良， 卫军 锚 注联合 支护煤巷 两帮 塑性 区分析 …… ……… ……… …… ……… ……… …… … ２ ５ 潘 王 （） 龚声武 ， 陈才贤 急倾斜煤层放顶煤开采顶煤破碎的 Ｇ ｉ ｔ ｒｆ ｆ ｈ理论分析 …………………． ｉ …………………． ２ ９ ． （） 刘 黎明 ， 磊 松 散破碎 软岩巷 道底鼓控 制的试验 研 究 ……… ……… ……… ……… …… ……… …… … ２ １ ） 杨 （３ 姜立 春 ， 嘉生 基 于 Ａ 陈 ＭＤ 和爆 破荷 载耦合作 用下的深 凹露天矿 边坡 失稳研 究 …… …… … …… …… … ２ １ ） （７ 王 海桥 ， 峰 ， 式亮 ， 矿 井井 筒提升 容 器活塞 风效应 分析及 计 算 … … …… … …… …… … …… … … ３ １ 田 施 等 （） 孙学 阳 ， 玉成 地 堑和地 垒构造 对采煤 沉陷影响 的对 数值试验 …… … …… … … …… … … …… … …… ３ ５ 夏 匕 （） 张义平 ， 蒋卫东 爆炸荷栽下结构响应的 Ｅ ＭＤ分析 ………………………………………………． ………． ３９ ． （） 张 勇， 李吉均， 赵志军 ， 中国北方新近 系红土成 因的古生物化石讨论 ………………………………… ３ １ ） 等 （３ 马立 强 ， 理全 ， 东升 ， 近距 离煤层群上 行开采 可行性研 究与工程应 用 …… … … … … … …… … … … ４ １ 汪 张 等 （） 张 杰 南梁厚 土层 浅埋单 体长壁 工作 面矿 压规律 实测分析 ……… ……… ……… …… ……… ……… … … ４ ６ （） 吴秀仪， 刘长武， 张有朝， 强风化带回采巷道临界宽度研 究 ……………………………………………… ４ １ ） 等 （ｏ 李宗翔 ， 题正 义 ， 孙洪 峰 ， 等 锚 支巷道 沿 空延 迟 冒落采 空 区风 流规律 研 究 … ……… …… …… ……… …… ４ １ ） （５ 刘亚静 ， 姚纪 明 ， 李 梅， 等 非层状矿 体构模 关键 技术研 究 ……… ………… …… ……… …… ……… …… ４ １ ） （９ 陈津端 ， 李仕武 ， 宁立波， 某尾矿坝体浸润线有限元模拟分析 …………………………………………… ４２ ） 等 （ ３
金属材料的强韧化机理与实践
②利用奥氏体(A)的逆转变 钢件加热到A后，淬火成M，然后快速(20s)重
新加热到A状态，如此反复3~4次，晶粒可细化到13~14 级。 ③ 采用A-F两相区交替加热淬火
采用亚温淬火(F+A双相区加热)，在提高材料 强韧性的同时显著降低临界脆化温度，抑制回火脆性。 在A-F两相区交替加热，可使A/F相界面积大大增加，因 而使奥氏体形核率大大增多，晶粒也就越细化。
固溶强化
固溶强化：C原子在面心立方晶格中造成的 畸变呈球面对称，所以C在A中的间隙强化作用属于 弱硬化。置换原子在A中的强化作用比C原子更小。
固溶强化是钢铁材料主要强化手段之一，其 基本内容可归纳为两点：
①间隙式固溶强化对F基体(包括M)的强化效能最大，但对 韧性、塑性的削弱也很显著；
②置换式固溶强化对F强化作用虽然比较小，却不削弱基 体的塑性
形变热处理就是利用时效强化和冷作硬化的交互作用及强化在 一定程度上的叠加作用。常用于 Al-Cu系， Al-Li系，和Al-MgSi系等合金。
对固溶处理后的Al-Li合金在时效前进行适当冷变形，可在合金中形成密布的位错或位 错缠结，成为S‘，T1等相非均匀形核的位置，从而增大位错不能切割的沉淀相的体 积分数，减少合金的共面滑移及晶界应力集中。同时，还可使沉淀相更细小均匀的分 布增多，抑制晶界平衡相的形成
(5) 合金元素的加入使DBTT提高，但某些合金元素 如铼的加入却明显改善钼的脆性，提高塑性变 形能力，使DBTT降低。
• 钨钼的低温再结晶脆性： 在高温下使用的钨钼回到室温附近时表
现严重的脆性，加工过程及使用过程中产生 各种形式的脆性破裂。
产生原因: 本征脆性 间隙杂质在晶界上偏聚
• 钨钼的强韧化途径：
•原位合成
al-cu-li-sc合金均匀化热处理
al-cu-li-sc合金均匀化热处理Al-Cu-Li合金是一种重要的高强度、轻量化材料，具有优良的耐腐蚀性、疲劳寿命和韧性。
为了进一步提高其性能，需要进行热处理来获得优异的微观组织和力学性能。
本文将介绍Al-Cu-Li合金的均匀化热处理过程及其影响因素。
合金均匀化热处理是通过加热合金至高温区域，使其组织中的固溶体溶解并均匀分布，然后通过快速冷却来固定该组织。
这样可以去除材料中的多余相，消除组织中的非均匀性，提高合金的力学性能和耐蚀性能。
在Al-Cu-Li合金中，铝和铜是主要的合金元素，它们对合金的性能有着重要的影响。
通过均匀化热处理，可以使固溶体中的铜原子均匀分布，并与铝原子形成稳定的固溶体相。
此外，均匀化热处理还可以消除材料中的硬度不均匀性和残余应力，提高合金的塑性和韧性。
在进行Al-Cu-Li合金的均匀化热处理时，有几个关键的参数需要控制。
首先是热处理温度。
热处理温度应在合金的固溶区域，并根据具体合金的相图和热处理要求进行选择。
通常情况下，热处理温度在500℃至600℃之间。
过低的温度会导致固溶体的溶解不完全，过高的温度则可能导致过热和晶粒长大。
第二个参数是保温时间。
保温时间是指在合金达到热处理温度后，需要保持在该温度下的时间。
保温时间越长，固溶体中的溶解相越充分，固溶度越大。
然而，过长的保温时间也会导致晶粒长大和过热。
因此，必须根据合金的组织和性能需求选择适当的保温时间。
第三个参数是冷却方式。
冷却方式可以分为水淬、油淬和自然冷却等不同方式。
不同的冷却方式会影响合金的组织和性能。
例如，水淬可以产生细小的析出相和高强度，但也容易引起变形和裂纹。
因此，在进行均匀化热处理时，需要根据具体合金的特点和应用要求选择适当的冷却方式。
此外，还有一些因素也会影响Al-Cu-Li合金的均匀化热处理效果，如合金的化学成分、合金的初始组织状态和冷却速率等。
合金中的杂质元素和金属间化合物会对固溶体的形成和相变过程产生影响。
Al-Cu-Li合金热变形特性与位错密度模型构建
0前言Al-Cu-Li 合金具有高强度、低密度、高耐腐蚀性等综合优势，是制造航空器零部件的理想材料[1]。
热加工是其关键成形工艺，在此过程中，深入理解材料热变形特性及建立准确的材料模型对指导实际工艺制定具有重要意义。
因此，Al-Cu-Li 合金的流变本构建模、微观组织分析、可加工性等方面得到了广泛研究。
例如，MIAO 等[2]研究揭示了2070铝合金在热变形过程中的流变行为及组织演变规律，LIN H I 等[3]构建了Al-3.65Cu-0.98Li 合金的热加工图和本构模型。
然而，从位错密度演变的角度对流变特性进行分析的研究鲜有报道。
Al-Cu-Li 合金热变形过程的位错密度演变复杂，对其微观组织影响显著，构建其热变形位错密度演变模型对揭示其热变形和热处理过程的微观组织演变机制有重要意义。
Galindo-Nava 等[4]分析了应变速率对位错重置湮灭的影响，认为K-M 理论对Cu 、Al 、Ni 等合金在宽泛温度下热变形过程的位错密度演变具有较好的预测能力。
此外，胡建良等[5]进一步应用K-M 理论构建了7A85铝合金“两段式”位错密度演变模型，描述了其塑性变形位错密度演变规律，并得到了较为准确的验证。
因此，针对Al-Cu-Li 合金的热变形行为，应用K-M 模型揭示其热变形过程中的位错密度演变规律，具有良好的应用前景。
本文针对Al-Cu-Li 合金开展了等温热压缩试验，分析了其流变行为，构建了峰值应力本构模型及K-M 位错密度模型，揭示了变形温度、应变速率及应变对位错密度的影响规律，可为其热加工工艺制定提供参考。
1试验试验材料为热轧态Al-Cu-Li 合金板材，其化学成分如表1所示。
采用线切割方式将原材料加工成ϕ8mm×12mm 的圆柱形试样。
试样外表面用800#砂纸打磨后，在GLEEBLE-3500热模拟试验机上将试样以10℃/s 的加热速度分别加热至390、420、450和480℃，保温3min 以获得均匀温度分布，以0.01、0.1和1s -1的应变速率进行等温压缩试验，试样压缩高度为60%，即平均真应变约为0.9。
al-mg-li合金性能
目录1 文献综述 (1)1.1 Al-Li系合金简介 (1)1.2Al-Li合金发展历史 (1)1.3 Al-Li合金发展的几个阶段 (2)1.4 我国Al-Li合金的发展概况 (4)1.5 Al-Li合金在航空方面的应用及发展趋势 (5)1.5.1航空应用 (5)1.5.2 发展趋势 (8)1.5.3 新型铝锂合金的研究热点 (8)1.6 热处理状态对Al合金组织性能的影响 (9)1.6.1 固溶处理对Al合金组织性能影响 (9)1.6.2固溶时效对Al 合金组织性能的影响 (10)1 .7 铝锂合金的拉伸断裂机制 (10)2 实验材料、设备及方法 (12)2.1实验材料 (12)2.2 实验设备 (12)2.2.1金相显微镜 (12)2.2.2金相试样抛光机 (13)2.3 实验方法 (14)2.3.1 制备合金 (14)2.3.2 母材显微组织观察 (15)2.3.3 对试样以不同拉伸速率进行拉伸 (15)2.3.4测量硬度 (15)2.3.5显微组织观察 (15)2.3.6绘制拉伸曲线 (16)3实验结果及分析 (17)3.1热处理后合金原始组织 (17)3.2不同拉伸速率断口附近组织 (18)3.2.1拉伸速率为10-4/s断口附近组织 (18)3.2.2拉伸速率为10-3/s断口附近组织 (18)3.2.3拉伸速率为10-2/s断口附近组织 (19)3.2.4拉伸速率为10-1/s断口附近组织 (19)3.3拉伸速率对硬度的影响 (20)3.4不同拉伸速率真应力-真应变曲线 (20)3.4.1拉伸速率为10-1/s真应力-真应变曲线： (20)3.4.2拉伸速率为10-2/s真应力-真应变曲线 (21)3.4.3拉伸速率为10-3/s真应力-真应变曲线 (21)3.4.4拉伸速率为10-4/s真应力-真应变曲线 (22)3.4.5 将4种速率下所得数据共同绘制真应力-真应变曲线 (22)3.4.6试样拉伸前后数据 (23)3.5观察曲线规律结合拉伸前后数据进行结果分析 (23)4 技术经济分析 (24)5 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (30)1 文献综述1.1Al-Li系合金简介铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。
AlFeCrCuX高熵合金力学性能的第一性原理计算
AlFeCrCuX高熵合金力学性能的第一性原理计算高熵合金是上世纪九十年代发现并命名的一种新型合金,它突破了以一种或两种元素为主元的传统合金设计理念,近年来已成为材料研究的热点之一。
高熵合金被定义为五到十三种合金按照等原子比或接近于等原子比进行混合后所形成的合金,其中多主元金属元素混合所产生的高熵效应,使高熵合金具有简单的立方系晶体结构,并不形成金属间化合物或复杂相,因此高熵合金表现出很多传统合金所不具有的优异性能,如高加工硬化性、高硬度、耐腐蚀性、耐高温软化性、高电阻率、耐高温氧化性等。
近几年的研究又发现了一些较简单的六方结构的高熵合金。
但是目前对于高熵合金的研究大都靠实验室支持,做一些高熵合金相组成、性能检测和设计方面的工作,相关的理论研究较少,因此对其性能的研究结果非常有限。
本文采用虚拟晶体近似的方法建立AlFeCrCuX(X=CoNi,TiZn)高熵合金的晶体模型,利用基于密度泛函理论的第一性原理的CASTEP软件包,计算了两种典型高熵合金AlFeTiCrZnCu和AlCoCrCuFeNi的结构及稳定性、弹性和塑性性能。
通过对AlFeCrCuX(X=CoNi,TiZn)高熵合金结构性能的计算发现,高熵合金的原子种类较多的晶格常数小,密度大,说明多原子的高熵合金结合能较大,结构稳定;高熵合金元素含量对其结构也有一定影响,Al、Ti、Cr等元素含量增加会使高熵合金的晶格常数增大,密度减小,Fe和Ni等元素含量增加会使高熵合金的晶格常数减小,密度增大。
对AlFeCrCuX(X=CoNi,TiZn)高熵合金基态总能量和生成热进行计算,生成热决定了高熵合金的热力学稳定性。
六元合金体系的基态总能量最小,系统稳定性最好。
从生成热计算结果中可以看出,除五元合金AlFeTiCrZn外的生成热皆为负值,说明两种高熵合金在热力学性能是稳定的,元素含量及压力变化并不会改变高熵合金的热力学稳定性。
高熵合金需要很大的压力才会发生结构相变,因此在高压作用下的稳定性较好。
铝合金的热处理
2.3塑性变形2.3.1弹性变形和塑性变形例如,圆棒加上载荷后，载荷小的时候，应变与应力成正比，当载荷去载以后，应变又变为0，这称为弹性变形，载荷增加后，应变和应力成直线关系，直到破环为止，当载荷为零时，应变为零，这种情况称为假变形，随着载荷的增加，卸载以后，应变不为零的情况下，称为塑性变形。
观察试片的结晶体就会发现，塑性变形是沿特定结晶面向特定的方向发生错位，即产生滑动变形。
如图2.3.1是结晶滑动模型。
2.3.2错位的移动和增值结晶体中,在滑动和未滑动的交界处,原子的排列很乱(图2.3.2的X的位置),一般来说,曲线状的区域是错位线,滑动变形的结晶面。
一般来说是原子排列密度比较高的面，在面心立方体金属中是{111}面，错位线滑动面的移动而产生的错位和错位方向直交时，这种错位是刀状氏错位，两者平行的话，是螺旋错位。
图2.3.1 滑动变形的模式图バーガー向量是一个原子和联接它最近的原子的向量相一致，对于面心立方体而言是1/2<110>。
1/2<110>错位叫做完全错位。
1个完全错位可以分解成1个<112>和两个不完全错位,(半错位).完全错位发生之后,格子返回正确的位置。
1个不完全错位发生之后，在其后面会发生积层缺陷，第2个不完全错位发生之后，该积层的缺陷会消失，错位的分解宽度依存于积层能量，铝合金几乎不分解。
滑动面{111}和滑动方向<110>的组合叫做滑动系。
退火之后，会产生网状结构，加上外力之后，网状的一部分会张开，形成一个环状，这样错位就会增值，（图2.3.3）例如, バーガー向量1/2<110>螺旋错位可以改变从<111>面向<111>的滑动面,将这种情况叫做交差滑动,错位的一部分交差滑动之后,在别的位置由于交差滑力,滑动面和原来的平面返回平行位置,成为错位的增值源.图2.3.2 滑动的境界线的位错黑圆圈表示extra halfplane2.3.3塑性应变和应变速度几个错位在各自滑动X距离时产生的剪应变yy=bn(xIl x)Il z……………（2.3.1）=bpx………………… (2.3.1)ˊ=Bs/V………………… (2.3.1)"在这里p:运动错位密度s:错位面积V:结晶体积微小时间内dt密度p的错位平均dx 移动时的应变……………………(2.3.2)Y=dy/dt 应变速度V=dx/dt位错的平均移动速度另外,位错密度也增加,产生的位错瞬间几乎停止时y=pbx……………………(2.3.3)P是位错发生的速度.2.3.4热活性化过程在位错运动的障壁中,位错借助的热能,能够不断产生热振动，此时需要的热能U*作为作用于位错剪应力てe的函数可用下式表示。
5A90铝锂合金超塑性变形的组织演变及变形机理
5A90铝锂合金超塑性变形的组织演变及变形机理张盼;叶凌英;顾刚;蒋海春;张新明【摘要】采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射以及高温拉伸实验研究了工业化制备的5A90铝锂合金超塑性板材变形过程中的组织演变及变形机理.结果表明:在高温拉伸前对板材进行450℃/30min再结晶退火后,在温度为475℃、应变速率为8×10-4s-1的适宜超塑性变形条件下,可使伸长率由原始状态的480％提高至880％.整个超塑性变形过程展现出不同的变形机制:初始阶段(ε≤0.59),板材以形变组织为主,晶粒取向差逐渐增大,位错运动为该阶段的主要变形机制.当真应变达到0.59时,动态再结晶开始发生,晶粒取向差继续增大,晶界滑动开始启动.当真应变大于1.55时,晶粒继续长大,但长大幅度不大且保持等轴状,该阶段变形机制以晶界滑动为主.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】6页(P51-56)【关键词】5A90铝锂合金;超塑性;变形机理;显微组织【作者】张盼;叶凌英;顾刚;蒋海春;张新明【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;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;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;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;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;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;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;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;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;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【正文语种】中文【中图分类】TG166.3超塑性变形可以从两种截然不同的组织开始，或以完全再结晶的细小等轴晶粒开始，或以变形组织开始［1］。
新型Al-Zn-Mg-Cu合金热变形组织演化
新型Al-Zn-Mg-Cu合金热变形组织演化张坤;臧金鑫;陈军洲;伊琳娜;汝继刚;康唯【摘要】采用Gleeble-1500D热力模拟试验机研究新型Al-Zn-Mg Cu高强铝合金在变形温度为300～450℃,应变速率为0.001～10s1条件下的热变形组织演化.利用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)观察合金不同热变形条件下的组织形貌特征.结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的减小,位错密度减小,亚晶粒尺寸增大;合金热压缩变形过程中主要的软化机制为动态回复和动态再结晶.变形温度为300～400℃时,主要发生动态回复;变形温度为450℃,应变速率为0.001～10s-1时,软化机制以动态再结晶为主,存在晶界弓出、亚晶长大、亚晶合并3种再结晶形核机制.%Microstructure evolution during hot deformation of a new Al-Zn Mg-Cu alloy was investigated by Gleeble-1500D thermal mechanical simulator at 300-450℃ and strain rate of 0.001-10s-1.The microstructure features at different hot deformation conditions were analyzed with optical microscope (OM) and transmission electron microscope (TEM).The results show that the dislocation density decreases and the subgrain sizes increase with the increase of deformation temperature and the decrease of the strain rate;the main softening mechanism of the alloy is dynamic recovery and dynamic recrystallization.Only dynamic recovery occurs when the temperature is 300-400℃.Dynamic recrystalliza tion occurs when the strain rate is 0.001-10s 1 at 450℃.The nucleation mechanism is grain boundary bowing,subgrain growing and subgrain incorporation during dynamic recrystallization.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)001【总页数】6页(P14-19)【关键词】Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金;热压缩变形;微观组织;动态回复;动态再结晶【作者】张坤;臧金鑫;陈军洲;伊琳娜;汝继刚;康唯【作者单位】北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京100095;中国商飞质量适航部,上海200126【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+1;TG319Al-Zn-Mg-Cu系铝合金具有高比强度和良好的综合性能等优点，是世界各国航空、航天及军事领域不可或缺的结构材料[1,2]。
GH696合金动态再结晶模型
GH696合金动态再结晶模型许赵华;李宏;李淼泉【摘要】采用热模拟压缩试验研究GH696合金在变形温度为880~1020℃、应变速率为0.01~10.0 s?1、变形程度为30%~60%条件下的高温变形行为.采用金相显微镜对GH696合金高温压缩变形后的显微组织进行观察.结果表明:较高的变形温度和较低的应变速率有利于GH696合金的动态再结晶.采用加工硬化率?流动应力曲线确定GH696合金的动态再结晶临界应变,应用Avrami方程建立GH696合金的动态再结晶体积分数模型,并根据合金的金相定量试验结果建立GH696合金的动态再结晶晶粒尺寸模型.%The deformation behavior of GH696 superalloy was studied by isothermal compression experiments the deformation temperatures ranging from 880 to 1120℃, strain rates ranging from 0.01 to 10.0 s?1 and deformation degree ranging from 30% to 60%. The microstructure of GH696 superalloy after compression was observed on a microscope. The results show that dynamic recrystallization of GH696 superalloy occurs more easily at higher deformation temperature and lower strain rate. The critical strain of dynamic recrystallization of this alloy is identified based on the work hardening rate versus flow stress curves. The kinetics of dynamic recrystallization ofGH696 superalloy is established based on Avrami equation. A model for DRX grain size is established based on OM experimental measurement results of GH696 superalloy.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)008【总页数】12页(P1551-1562)【关键词】GH696合金;热模拟压缩;动态再结晶;晶粒尺寸【作者】许赵华;李宏;李淼泉【作者单位】西北工业大学材料学院,西安 710072;西北工业大学材料学院,西安710072;西北工业大学材料学院,西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TG319动态再结晶是金属和合金高温变形过程中一种非常重要的显微组织演化机制。
哈尔滨工业大学材料科学与工程学科
哈尔滨工业大学材料科学与工程学科
第十三届博士生学术论坛
会议日程
注：参会博士生必须参加论坛全部议程，并于19日上午、下午报告开始前到本人所在会场秘书处签到；如无故缺席，本次中期检查视为无效；如有特殊情况，需提前向王宁老师和秦少华老师请假备案。
第一组 (物化+铸造)
地点：材料楼220
主席：黄永江
委员：方海涛隋解和李伟力孟祥龙李邦盛吴士平宁志良
第二组 (材料学)
地点：材料楼322
主席：郑明毅
委员：孙东立张学习王亚明黄陆军杨治华
第三组 (材料学+空间+光电)
地点：材料楼521
主席：王文
委员：邵文柱李保强黄小萧姜建堂吴宜勇国凤云张勇
主席：王国峰
委员：单德彬胡连喜王忠金刘钢徐永超徐文臣王春举
主席：闫久春
委员：冯吉才方洪渊刘会杰田艳红李卓然张丽霞
主席：黄永宪
委员：高洪明何鹏李俐群张广军陶汪。
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动 态回复为主要 软化机制 ，０ ℃ 变形时 ， 了发生动 态回复外 。 ５０ 除 还发 生 了动态再结 晶； 第二相粒子的存在 阻碍动 态回复的进行 。 从
而有利 于动 态再结 晶的 产生 。 有利 于合金软 化 ； 热 变形 时。 合金 高温过饱和 空位促进位错 作蜷 线运动 ， 晶体得 以继 续滑移 变２０ ０４０ ０６０７０８０９ １ ． ． ． ３ ． ３ ． ． ． ． ． ０
Ｅ
２ 实验结果 与讨论
实 验 测 得 合 金 的真 应 力 一真应 变 曲线 如 图 １ 所
（ ） ＯＯ ｓ （ ） ＯＩ－ （ ） Ｉ （ ） ｌｓ。 ａ ８＝ ．ｌ ｂ ８＝ ．ｓ ‘ ｃ ８＝ ｓ ｄ ８＝ Ｏ－
导致合金 软化． ７ 参 ８ 图 。 ．
关键词 ： 铝锂合金 ： 动态回复； 动态再结晶； 线位错 蜷
中图分类号 ： Ｇ１６ Ｔ ４
文献标识 码： Ａ
文章编号 ：６ ２ ９ ０ （０ ７ ｏ 一 ０ ５ ｏ １７ — １２ ２０ ）ｌ ０ ４ 一 ３
Ａ— ｉ 金具有 低 密度 、高的 比强度 和 比刚度 ， ｌＬ 合 还
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第２ 第 １ ２卷 期 、 湖南科技 大学 学报 （ 自然科 学版 ） ２０ ０ ７年 ３月 Ｊ ｕｎ ｌ ｆＨ ｎ ｎ Ｕ ｉ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅ＆Ｔ ｃｎ ｌ ｙ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ Ｅ ｉ ｎ ｏ ｒ ｕ ａ ｎ ｅｓｙｏ Ｓ ｉ ｃ ａｏ ｖ ｔ ｅ ｅ ｈｏ ｇ （ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄ ｉ ） ｏ ｅ ｔ ｏ
示． 合金的流变应力随变形温度的升高和应变速度的
收 稿 日期 ：０６ ０ — ２ ２０ — ８ ０ 作者简介 ： 李红英 （ ９ ３ ， ， １ ６ 一）女 湖南湘乡人 ， 教授 ， 主要 从事材料强韧化研究 ． ４５
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图 ２ ａ 、ｂ 分 别 为 ３０℃温 度 、０Ｓ 变 速 度 （ ）（ ） ０ １ 应 和 ４ ０℃温 度 、０Ｓ 变速 度 变 形条 件 下 的组织 ， ０ １ 应 可 见 由 回复产 生 的 亚 晶． 合金 在 塑性 变 形 时 ，形成 胞 铝 状 组 织 ， 在 高 温 的 热激 活作 用 下 ， 但 由于 位错 发 生 运
Ｖｏ ．２ １２ Ｎｏ １ ．
Ｍａ ． ２ ０ ｒ ０７
一
种新型 Ａ— ｕ Ｌ 系合金的高温变形软化机制 ｌＣ — ｉ
李红英 ，欧 玲 ，郑子樵 ，张建飞
（ 中南大学 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室 ， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
‘ 摘
要： 对一种新 型 一 ｕ Ｌ 系合金 高温压缩变形软化机制进行 了研 究． Ｃ —ｉ 结果表 明 ： 该合金在 ４０℃及 其以 下温度 变形时 ， ０ 以
图 １ 合 金 热 压 缩 变形 时 的 真 应 力 一真 应 变 曲 线
Ｆ ｇ１ Ｔ ｒ ｓｒｓ—ｓｒｉ ｉ ． ｕｅ ｔｅｓ ｔａｎ ｃ ｒ ｓ ｕ ｖｅ ｏｆ ｉ ｅ ｔｇ ｔ ｄ ｌｏ ｎｖ ｓｉ ａｅ ａｌｙ ｄ ｉ ｈｏ ｕｒｎｇ ｔ ｃ ｍ ｐｒｓｉｎ ｆ ｒ ａｉ ｏ ｅ ｓｏ ｄｅｏ ｍ ｔ ｏｎ
降 低 而降低 。 这是 因为 随着 变形 温度 的 升高 和 应 变速 度 的降 低 ， Ａ ） 体 中 的 自扩散 及 合 金 中刃 型 位 错 （ １基 的攀 移得 以充 分进 行 。 型位 错 的交 滑 移 和刃 型 位错 螺
有优良的低温性能和良好的耐腐蚀性 ， 在航空航天工业 中应用广泛Ⅱ 迄今为止 。 我国对铝锂合金的研究仍集 中在合金成分、 热处理制度以及显微组织结构和性能方 面 的研 究 。 其 热 变形 机制 研究 较少 ． 针对 一种 强 对 作者
由于 刃 型 位错 的攀 移 ， 号 刃 型 位 错 相 互 抵 消 ， 剩 异 只 下 同号 位错 ，滑 移 面上 位 错按 平 衡组 态 排 列起 来 ， 刃
位错 垂 直于滑 移 面形 成位 错墙 ．这 是动 态 回复 过程 中 多边 化 的典 型结 构 ， 多边 化 过程 的 出现 意 味着 亚 晶 的
利用 Ｔ Ｍ观察高温压缩变形 的微观组织 ， Ｅ 分析其软化 机制 ， 为合金变形组织和性能的预测提供理论依据．
１ 实 验 方 法
合 金 铸 锭 经 ５ ０ ｃ ２ ０ Ｃ／ ｈ均 匀 化 退 火 。 ４ 在 Ｇｅｂ 一１０ 热模拟机上进行高温压缩变形 ． 温 ｌ ｌ ５０ ｅｅ 变形 度分别为 ３０ｃ 、５ 、０ 、５ １ ５０＂ 。 ０ ３ ０ｃ ４ ０ｃ ４ ０＂ 、０ １ 应变 Ｃ Ｃ Ｃ ２ ２ 速率分别为 ０ １ ｑ ０１ ～ １ ～ １ 。 ． ，．Ｓ、 、０ 一 变形量为 ６ ％． Ｏｓ Ｓ Ｓ ０ 变形 后 立 即进 行水 淬 。以保 留高 温变 形 组织 ． Ｅ 薄 ＴＭ
韧性配合 较好 的新 型 Ａ— ｕ Ｌ 系合 金 ，通过测定其 在 ｌＣ — ｉ 不 同变形 条件 高温压 缩 变形 的真 应力 一真 应变 曲线 和
的攀移造成大量位错的互相抵消 。 使位错密度大大减 少。 从而增大 了合金的软化程度 。 因此合金达到峰值
应力 和进 入 稳 态 流 变 阶 段所 需 的应 变 值 也 相 应 地 降 低 。 其对 应 的流变应 力值也 降低 ． 且
膜试 样 用 双 喷减薄 法 制取 。 用 Ｔｃａ ２０透射 电子 采 ｅｎｉ ２ Ｇ 显 微镜 观察 变形 试样 的显 微 组织 和位错 结构 ．
ｎ０ ０ １０ ２０ ０． ． ． ７ ０８０ ９１０ ． ． ３ ４０５０ ６０． ． ． ．
Ｅ
００ ０１ ． ． ０４ ． ． ０７ ． ． １ ． ．０ ２０３ ． ０５０６ ． ０８０ ． ９ ０