摘要：采用TEM、XRD、显微硬度实验和拉伸实验,利用等通道转角挤压(ECAP)和后时效相结合制备出超细晶6061铝合金,对其微观结构和力学性能进行了对比研究。结果表明,经过两道次ECAP后,合金的平均晶粒尺寸细化到210 nm。两道次ECAP+80℃、20 min低温后时效,合金的平均晶粒尺寸为278 nm,基体中弥散分布细小的针状β’’、L相和Q’相纳米级析出物,拉伸强度和屈服强度分别达到514和483 MPa,并保持了15.1%的均匀伸长率。ECAP在基体中引入的大量位错促进了析出相的形核,加速了时效过程中的析出动力学;ECAP低温后时效,合金的高强度和高韧性与细晶强化、位错强化和纳米析出相强化有关。基于实验结果,分析了合金ECAP和后时效过程中时效相的演变过程。

摘要：通过挤压+等通道转角挤压(ECAP)复合加工工艺制备了超细晶Mg-2.5Zn-1Ca合金,采用OM、SEM、XRD、EBSD等手段分析变形过程中微观结构演变特征,结合力学性能变化,研究变形过程中合金强化机制。结果表明,经挤压+ECAP变形后,晶粒与第二相颗粒明显细化,其中挤压+2道次ECAP后获得了均匀的细晶组织,平均晶粒尺寸约1.1μm;同时,细小的Ca_(2)Mg_(6)Zn_(3)颗粒弥散分布于基体中。晶粒细化是剧烈塑性变形、动态再结晶和细小弥散的Ca_(2)Mg_(6)Zn_(3)相共同作用的结果。ECAP变形使合金的力学性能显著提高,2道次有最高的抗拉强度和延伸率,分别为275 MPa和17%。随着ECAP变形道次的增加,织构强度逐渐减弱,基面织构逐渐转变为一种新的织构,并且ECAP变形合金有较高的非基面施密特因子,组织均匀细化,使得材料有更好的延伸率。

摘要：与粗晶材料相比,超细晶材料具有高强度、高强韧性和超塑性等特点,受到了众多领域的关注。在工业应用和国防军事领域,普遍存在动态加载状态下的高应变速率变形问题。因此,研究超细晶材料在高应变速率加载下的动态力学响应和失效机理对材料应用和结构设计具有重要意义。采用分离式霍普金森压杆技术研究动态载荷下超细晶材料的力学行为已成为一个重要的方向。综述了动态载荷下超细晶材料的力学性能和绝热剪切行为的相关研究进展,重点对超细晶材料的动态力学行为、绝热剪切带的形成机理与发展演变以及动态力学行为的本构方程进行了归纳总结,对超细晶材料动态力学行为研究过程中存在的问题和今后的研究方向进行了分析和展望,以期为超细晶材料在动态载荷下的应用提供参考。

摘要：镁及其合金具有低密度、高比强度、高导热性、高阻尼性以及良好的电磁屏蔽性能等优点,成为最具应用前景的结构材料之一。随着环保问题的日益突出,轻量化和节能减排变得日趋重要,对具有低密度、高性能和可回收再生产等特性的结构材料提出了大量且迫切的需求,这对镁合金的发展和应用提供了广阔的前景,但目前镁合金特别是变形镁合金还没能大规模工业化应用,还有问题需要解决。绝对强度较低、塑性较差等是影响变形镁合金应用的主要瓶颈。在材料传统的四种强化理论中,析出强化、加工硬化等可以显著提高变形镁合金的绝对强度,但同时会损害其塑性;固溶强化一般只能提高强度,降低塑性,在镁合金中虽存在一些能够同时提升强度和塑性的固溶元素,但该类元素较少,且对强度和塑性的提升效果也十分有限,还有待进一步研究发展;而晶粒细化是目前最有效的能同时提高材料强度和塑性的方法,当晶粒细化至数个微米量级时(超细晶),材料的强度和塑性会得到极大提升。在钢铁材料中的超细晶钢,就是利用超细晶组织(一般认为超细晶组织的目标是将晶粒尺寸从传统的几十微米细化至1～2μm)使钢铁材料的综合力学性能翻一番。同时,晶粒超细化也是高性能镁合金的研究重点之一。近期相关研究表明,超细晶镁合金拥有良好的强度和塑性,甚至还具有室温超塑性。目前常用于制备超细晶镁合金的方法主要有两种:剧烈变形法和中低温变形法。其中剧烈变形法主要采用等通道挤压、高压扭转、累积叠轧、多向锻造、粉末冶金等工艺方法来实现晶粒超细晶化,已有一定的发展历史,具有较深的研究基础;而中低温变形法是近年来新兴的一种制备超细晶镁合金的方法,同样能够成功制备出平均晶粒尺寸约为1μm的超细晶镁合金材料,该方法具备工业化应用的潜力。此外,通过剧烈变形法和中低温变形法制备的不同合金成分的超细晶镁合金材料性能差异较大,因此合金的成分设计在两种制备超细晶镁合金的方法中也具有至关重要的作用。总地来说,通过设计不同的合金成分,改进制备工艺,准确调控变形过程中的再结晶行为,制备出组织良好、性能优异的镁合金材料已成为发展超细晶镁合金的重要方向。因此,本文综述了目前超细晶镁合金的研究现状及主流的制备方法的优缺点,并分析了超细晶镁合金的制备方法和合金设计对组织和性能的影响,最后对超细晶镁合金的发展方向进行展望。

摘要：研究了GCr15钢等通道转角挤压(ECAE)的原理与技术实施手段。通过设计ECAE模具的几何结构,研究了剪切应变累积效应的计算方法。通过对GCr15钢单道次ECAE加工后光学微观组织的观察,讨论了模具几何结构条件(转角与背转角大小)对GCr15钢微观组织变化的影响。结果表明:GCr15钢的ECAE变形组织形态较好地符合理论预测结果;多道次ECAE加工显著改善了GCr15钢的微观组织;通过ECAE工艺,也能够制备出大尺寸致密的细晶材料。

摘要：摩擦压扭强变形区热诱导转移法是一种制备棒状超细晶材料的新方法.为深入研究晶粒细化过程的热力学参数,采用传热学理论,分别建立了试验过程中母材区、变形区和细晶区沿试样轴向的温度分布数学模型,讨论了加热功率、冷却程度及材料物理参数对温度分布的影响.研究表明:变形区温度随输入功率的增加而增加,而随变形区转移速度和冷却程度的增大而迅速降低;母材区温度梯度远大于细晶区温度梯度;输入功率对变形区及细晶区温度影响较大,散温系数对细晶区温度下降梯度影响大.直径11 mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢晶粒细化过程中变形区温度约为944℃.

摘要：由于长期存在的强度-塑性矛盾,开发强塑均衡的金属结构材料一直是结构材料领域追求的目标和研究热点。微观组织精准调控为强塑均衡金属材料的设计提供了有效的方法。系统梳理近年来国内外基于晶粒微观组织精准调控的强塑均衡金属材料设计策略的研究进展(涵盖均质纳米晶/超细晶结构、异质结构和梯度纳米结构);详细介绍晶粒调控与其他强塑化方法结合的强塑均衡协同设计策略及上述微观结构的制备方法;最后对该领域面临的一些挑战和亟待解决的问题进行讨论和展望。

摘要：概述了等通道转角挤压(ECAE)工艺的基本原理和影响因素,介绍了ECAE在模具设计和工程应用研究方面的新进展,指出了目前存在的问题,并对今后的发展方向作了展望。

摘要：采用组织超细化提高钢铁结构材料的强韧性和使用寿命是上个世纪 90年代中期以来的发展趋势。介绍了我国 973第一批项目之一“新一代钢铁材料重大基础研究”的主要 5种超细化方法 ,适用于不同强度和显微组织的钢类 :具有铁素体 +珠光体 (F+P)的碳素或低合金钢 ,采用强力轧制和形变诱导铁素体相变(DIFT)技术 ;在薄板坯连铸连轧现代流程下 ,采用第二相 (析出相 )的纳米化控制 ;具有低碳贝氏体或针状铁素体的微合金钢采用形变诱导析出 (DIP)和中温相变控制 ;采用调质处理的合金结构钢 ,应用新的合金设计思路以提高界面温度 ,增加氢陷阱和二次硬化路线 ,快速超细晶热处理的综合技术 ;发展无碳化物贝 /马组织和富碳残奥薄膜以做到中低温回火合结钢的强韧化优良配合。

摘要：采用自行设计的连续流变挤压成形技术,成功地制备出了10 mm的AZ61镁合金线材.在轧辊和靴子的搓动剪切作用下,形成了细小的等轴晶和球形晶,在挤压成形过程中,中心部位固相变形小,边部固相变形大,在圆弧流动区产生了优良的超细晶组织.浇注温度影响AZ61合金的固相率,进而对成形过程产生重要影响,合理的浇注温度为680℃.在此温度下,制备的AZ61合金线材断面组织优良,呈现两相塑性流动的特征.