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不锈钢复合钢筋近界面微观组织演变及元素扩散动力学: 2025年; 不锈钢复合钢筋是一种新型复合结构材料,能够满足海洋服役的苛刻性能需求,从而有效解决基础材料产能过剩问题。产品复合界面质量往往取决于界面微观组织和界面化合物分布等,变形参数则是界面质量控制的基础,通过控制压下率可以获得复合界面均匀且性能优异的产品。本工作针对不锈钢复合钢筋304/Q235开展高温热压缩实验,研究应变速率1 s-1,压下率20%、40%和60%条件下近界面微观组织演变特征,阐明近界面不锈钢侧微观组织动态形核机制以及晶界迁移过程;基于非稳态条件下单向流动的Fick第二定律,建立复合界面过渡区域元素扩散模型,进一步研究界面微观组织演变和元素扩散行为的相关性。结果表明,变形温度为1000℃时,界面两侧晶粒动态再结晶比例不协调,碳钢侧晶粒发生完全动态再结晶,而不锈钢侧晶粒仅在高压下率工况下受位错机制主导发生较为显著的动态再结晶。变形温度为1100℃时,不锈钢侧的动态再结晶由孪生机制主导控制,Σ3孪晶对再结晶过程起加速作用,界面两侧变形协调性显著提高。进一步研究表明,晶粒细化和位错、孪晶等缺陷的移动对元素扩散行为具有促进作用,界面化合物演变和空洞闭合对界面元素扩散行为也具有明显提升效果。此外,采用Boltzmann-Matano法确定Matano面位置,引入LevenberMarquardt多元非线性参数拟合方法,构建的元素扩散模型能够精确反映复合界面过渡区域的元素浓度,为复合材料金属间冶金结合质量提升、界面性能调控提供理论支撑。; 郭星星帅美荣楚志兵李玉贵谢广明; 关键词：微观组织演变

轧制态7050铝合金双道次热变形微观组织演变: 2025年; 7000系铝合金因具备低密度、高强和高韧等优点而备受关注,工业中可通过多道次热变形来提升合金的综合性能,要获得接近理想状态下的铝合金性能,必须掌握多道次热变形工艺参数对组织演变造成的影响。本实验采用TA DIL 805D动态淬火热膨胀仪对7050铝合金进行等温热压缩,研究了变形温度、道次间隔时间和首应变对热压缩后的7050铝合金在流变应力、静态和动态软化机制、第二相及织构方面的影响,其中变形温度为360、400℃,应变速率为0.05 s^(-1),间隔时间为10、100 s,首道次应变量分别为0.2、0.4、0.6、0.8和1.0,总应变1.1。结果表明:7050铝合金在双道次热变形过程中发生了动态和静态软化,静态和动态软化机制都是再结晶。提高变形温度会促进再结晶进程,形成较强的P织构,首应变增加,动态软化效果显著,有利于动态再结晶,并且出现cube和R-cube织构,强度随首应变增大而加强。延长道次间隔时间会使织构大量聚集在α-取向线上。另外,合金经过热压缩后存在部分不溶相,但是不溶相的数量与分布与变形条件无关。; 姚未怡卜恒勇; 关键词：7050铝合金流变应力织构

2100 MPa级桥梁缆索用冷拔钢丝微观组织演变及强化机制: 2025年; 利用万能拉伸试验机、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)等仪器研究了2100 MPa级桥梁缆索用高强度珠光体钢丝冷拔过程中的微观组织和强化机制,建立了适合中低拉拔应变下钢丝的强化模型。研究表明,当应变量增加到1.45时,冷拔后钢丝的抗拉强度和屈服强度分别从热轧盘条的1530、1250 MPa增加到2185、1880 MPa,伸长率从6.5%降低到2.6%。冷拔后钢丝中铁素体位错密度增大并形成位错墙,珠光体团转向拉拔方向形成纤维状组织,与拉拔轴向呈大角度的渗碳体片层中出现剪切带(S带)。中低拉拔应变下,钢丝屈服强度的实测值符合界面强化及位错强化模型,其强化贡献分别为1359、569 MPa;界面强化贡献的占比从88%减小到68%,而位错强化贡献的占比从6%增加到29%,界面强化的贡献占主导,但位错强化的增长速度大于界面强化。; 杨旭鲍思前康筱龙胡家瑞刘晨田仁敏; 关键词：珠光体钢丝冷拔

高返回比GH4738合金的热变形行为及微观组织演变: 2025年; 高温合金返回料的回收再利用对提升我国高温合金产业的资源利用效率具有重要意义。本文对比分析了全新料和含60%(质量分数)切削返回料的GH4738合金在热变形过程中的力学响应和组织演变行为。通过980~1100℃热压缩试验,结合表征手段,分析了两种材料的初始微观组织特征及演变规律。结果表明,返回料与全新料的初始组织形貌相似,但返回料的平均晶粒尺寸略小,碳化物和γ'相的平均尺寸较大且分布密度低。在应变速率为0.1 s^(-1)的热变形条件下,两种材料表现出相似流变特性,但返回料在1020和1060℃时的峰值应力降低7%~10%,这与碳化物粗化和γ'相密度降低相关。研究结果证实,合理的回收处理工艺能够有效保持GH4738返回料合金的组织完整性和热加工性能。; 王姝珺田庆旭曲敬龙王广磊武慧慧秦卫东张华江亮陈淑英孟范超; 关键词：返回料再利用

AlCoCrFeNi_(x)高熵合金高温热处理微观组织演变及力学性能: 2025年; 由于凝固过程的枝晶生长和元素偏析等行为,双相高熵合金很难获得良好的综合力学性能。不同于设计共晶高熵合金或改善铸造工艺,借助亚稳态相变可以调控高熵合金的微观组织和力学性能。多主元高熵合金物相组成和分布与组元种类和含量密切相关,固态相变对合金组织和性能的影响规律不尽相同。采用真空电弧熔炼制备AlCoCrFeNi_(x)(1.4≤x≤1.7)高熵合金,研究高温热处理过程合金微观组织的演变及其对力学性能的影响。结果表明,随Ni含量增加,铸态高熵合金BCC/B2枝晶组织比例逐渐降低,晶间区域比例逐渐增加,且由FCC单相组织转变为共晶组织。合金屈服强度和抗拉强度分别由1067 MPa(x=1.4)和1416 MPa(x=1.5)降低至464 MPa和1191 MPa(x=1.7),延伸率由1.7%(x=1.4)提升至11.5%(x=1.7)。经1100℃高温热处理,BCC/B2枝晶组织转变为FCC和B2双相组织,合金强度均有所降低,塑性明显提升。热处理态AlCoCrFeNi_(1.6)和AlCoCrFeNi_(1.7)高熵合金呈现典型的两级网状组织,且因FCC相脱溶析出B2相,合金屈服强度降幅逐渐减小。其中,热处理态AlCoCrFeNi_(1.7)高熵合金屈服强度和抗拉强度降幅分别仅为4.1%和7.5%,而延伸率增幅达52.2%,综合力学性能显著提升。; 曹雷刚侯鹏宇杨越蒙毅刘园崔岩; 关键词：高熵合金相变力学性能

Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金的深过冷非平衡凝固行为及微观组织演变被引量：1: 2025年; Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金在非平衡凝固过程中存在复杂的相变及微观组织演变行为。为了揭示其非平衡凝固特征及组织演变机理,本工作采用熔融玻璃包覆法对Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金进行了深过冷凝固,研究了该共晶高熵合金的深过冷凝固行为及微观组织演变特征。结果表明,Fe_(7)(CoNiMn)_(80)B_(13)共晶高熵合金在深过冷凝固过程中的凝固路径及凝固组织可以分为5类。在小过冷度下(ΔT<57 K),冷却曲线只有一次再辉现象,对应的凝固组织为初生富B相+α-(Fe,Co,Ni,Mn)包晶相+共晶组织。在中等过冷度下(ΔT=57~111 K),冷却曲线上出现2次再辉现象,对应的凝固组织可以分为2种:第一种为初生M_(23)B_(6)枝晶+次生α-(Fe,Co,Ni,Mn)晕圈+规则共晶;第二种为初生α-(Fe,Co,Ni,Mn)枝晶+规则共晶。在大过冷度下(ΔT=139~198 K),冷却曲线再次表现出单再辉现象,对应的凝固组织也可以分为2种:第一种为富B相+M_(23)B_(6)+α-(Fe,Co,Ni,Mn),3相各自存在;第二种为M_(23)B_(6)+α-(Fe,Co,Ni,Mn)的反常共晶。随着过冷度的增加,初生相的种类发生了2次转变:富B相→M_(23)B_(6)相→α-(Fe,Co,Ni,Mn)相。另外,小过冷度下获得的规则共晶中共晶2相的取向关系与大过冷度下获得的反常共晶中共晶2相的取向关系一致。; 王叶青付珂赵永柱苏礼季陈正; 关键词：凝固路径

放电等离子烧结制备Sn微合金化Ti_(3)AlC_(2)/TiAl复合材料的微观组织演变和力学性能: 2025年; 目的采用放电等离子烧结(SPS)法,引入增强相Ti_(3)AlC_(2)制备Ti_(3)AlC_(2)/TiAl复合材料,添加Sn元素进行微合金化并加速复合材料烧结致密化过程,优化TiAl合金的力学性能和高温抗氧化性能,并探索高效制备技术。方法以Ti-48Al-2Cr-2Nb、Ti_(3)AlC_(2)和Sn粉为原料,通过引入2%(质量分数)Sn元素,促进烧结致密化并降低烧结温度,在900~1300℃的温度范围内烧结,研究不同烧结条件下材料的微观组织和力学性能,并对900℃高温抗氧化性能进行评估。结果未添加Sn元素时,复合材料孔隙较多,致密度为92.3%,添加Sn元素后,致密度提高至99.5%。复合材料的抗压强度和压缩率随着烧结温度的升高而增大,在1300℃/50 MPa/10 min℃的烧结条件下,复合材料的抗压强度和压缩率分别达1672 MPa和21.4%。在900℃氧化300 h后,复合材料表面形成致密的Al2O3保护层,阻止O原子进一步向基体扩散,氧化增重仅为1.37%,显著低于Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的2.94%。结论增强相Ti_(3)AlC_(2)的引入和Sn微合金化显著提升了TiAl基复合材料的致密性、力学性能和抗氧化性。SPS技术是一种高效制备高性能TiAl基复合材料的手段,为其在高端装备中的应用提供了新思路。; 何鹏何鹏龙飞林盼盼王策林盼盼赵岩王策; 关键词：TIAL基复合材料力学性能

Co-7Al-7V新型钴基高温合金热变形微观组织演变: 2025年; 对新型钴基高温合金Co-Al-V合金进行高温热压缩变形实验,实验变形温度为800℃~1050℃,应变速率为0.001~1 s^(-1).实验结果表明在低温低应变速率(800℃,0.001 s^(-1))、较低温较高应变速率(950℃,0.1 s^(-1))和高温高应变速率(1050℃,1 s^(-1))时,合金发生动态再结晶后出现孪晶,流变应力曲线也表现出达到峰值后先下降再上升的趋势,在变形温度为800℃和950℃时,高应变速率下更容易出现孪晶,随着应变速率降低,动态再结晶程度逐渐变高,在变形温度为1050℃时,低应变速率下容易出现孪晶,随着应变速率的降低,动态再结晶程度逐渐降低.随着变形温度的升高,动态再结晶程度变高,再结晶晶粒尺寸逐渐变大.通过对EBSD测试结果分析,高温低应变速率(1050℃,0.001 s^(-1))条件下的再结晶晶粒尺寸相较于高温高应变速率(1050℃,1 s^(-1))条件下的更大,高温下的孪晶界以Σ3边界为主,并且高温下应变速率越低,Σ3边界分数越高.为优化新型钴基高温合金的加工工艺提供理论依据.; 梁泽腾何宁韩正刘锦荣陆星宇李圆博李誉之; 关键词：流变应力再结晶孪晶

GH4698高温合金冷拉拔过程中的微观组织演变和再结晶: 2025年; 利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射技术、透射电镜、显微硬度仪和拉伸试验机等对GH4698合金在冷拉拔变形过程中的微观组织和性能进行研究,并分析了合金热处理后的再结晶形核机制。结果表明:在冷拉拔过程中,合金的硬度从表面到中心逐渐增加,并且随着变形量的增加,硬度分布逐渐均匀,这是应变分布和微观结构共同作用的结果;随变形量的增加,合金的拉伸强度得到提高,而塑性相应降低。晶粒取向由最初的随机分布逐渐转变为沿[001]-[111]方向排列;固溶温度对合金的再结晶行为有显著影响。当变形量为36.0%,并在1020℃保温1 h时,合金几乎完全再结晶;TEM和EBSD分析表明,应变影响合金的再结晶形核机制,合金的再结晶机制以晶界迁移形核为主,亚晶长大形核为辅。; 李健王资兴王安东; 关键词：冷拉拔再结晶

AZ31B镁合金热扭转变形下梯度微观组织演变及其对力学性能的影响: 2025年; 为了研究镁合金在热扭转变形过程中的微观组织演化以及梯度组织对力学性能的影响,对挤压态AZ31B镁合金棒材开展了250~350℃的热扭转试验,采用电子背散衍射技术对变形过程中的微观组织进行表征,并对扭转前后的试样开展了常温拉伸和压缩力学性能测试。结果表明:随着变形温度的逐渐升高,挤压态AZ31B镁合金棒材的抗扭强度逐渐降低,动态再结晶体积分数逐渐增加,晶粒尺寸细化更加显著;热扭转变形引入了沿径向梯度分布的应变和位错密度,导致扭转变形后晶粒尺寸、变形织构和动态再结晶体积分数的梯度分布;梯度结构的生成促进了镁合金强度和塑性的协同提升。; 曹子政尚豪磊唐伟琴李大永; 关键词：AZ31B镁合金梯度结构动态再结晶力学性能

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