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累积叠轧工艺对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

詹美燕 , 李元元 , 陈维平 , 陈宛德

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.03.006

采用累积叠轧工艺对AZ31 镁合金薄板进行剧塑性变形,研究了累积叠轧变形过程中镁合金板材的组织及性能演变.实验结果表明,累积叠轧可以有效细化AZ31镁合金板材的晶粒组织,显著改善室温延伸率,是制备大尺寸、高性能细晶镁合金板材的一种有效、经济而且可以实现工业化生产的技术.累积叠轧5道次后AZ31镁合金板材组织均匀,晶粒尺寸为1~2μm左右,晶粒细化源于大的累积变形及表面剪切变形;室温抗拉强度和延伸率可达到349MPa和22.46%,可归因于晶粒细化对镁合金强度和塑性的改善.累积叠轧板材的道次间的加热使ARB组织粗化,减小了累积叠轧过程中晶粒持续细化的效果.

关键词: 累积叠轧 , 镁合金 , 组织 , 性能

累积叠轧制备超细晶纯铜多层板的组织和性能

庄丽敏 , 赵永好 , 梁宁宁 , 王天驰 , 韦大杰 , 刘学然 , 沈光骏 , 刘明星

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.05.006

本工作在室温下采用累积叠轧工艺对纯铜薄板进行1~9道次的大塑性变形加工.采用金相显微镜、双束系统FIB/SEM、TEM及拉伸试验机进行组织观察及力学性能测试,获得纯铜板累积叠轧过程显微组织演变和力学性能演变规律.结果表明:累积叠轧形成的初始界面存在微缝隙和纳米层等缺陷,其中微缝隙随着叠轧的进行而逐渐消失,最终形成冶金界面结合;纳米层由片层厚度为20~60nm的片层晶组成,并包含变形孪晶.在轧辊压缩力与剪切力的共同作用下,原始粗晶晶粒由等轴晶变成片层晶,且发生明显细化,6道次后晶粒片层厚度由退火态的~50μm细化到0.2μm左右;晶粒细化主要以位错滑移分割为主,并伴随少量的孪生;材料的硬度和屈服强度明显提高,9道次后达到最大值,硬度为137HV,约为母材的3倍;屈服强度达450MPa,约为母材的5倍;断裂延伸率在首道次剧烈下降,并在随后道次保持在5%左右.

关键词: 累积叠轧 , 超细晶多层铜板 , 组织演变 , 界面硬质层 , 力学性能

泡沫铝累积叠轧制备方法及孔隙结构研究

王耀奇 , 侯红亮 , 姜波 , 于庆波

功能材料

以L2纯铝为基体金属,TiH2粉末为发泡剂,通过累积叠轧试验,探索泡沫铝制备的新方法.结果显示,叠轧道次对泡沫铝孔隙率与平均孔径影响显著,叠轧道次越多,孔隙率越高,平均孔径越小;TiH2含量与发泡温度是影响发泡驱动力的主要因素,试验温度范围内,发泡剂含量越大,温度越高,发泡驱动力越强,发泡后孔隙率越高,并且平均孔径也越大.叠轧6道次的L2纯铝,发泡剂含量0.5%(质量分数),在670℃条件下发泡5min,可以获得孔隙率61.4%,平均孔径1.6mm的泡沫铝.上述研究表明,累积叠轧焊是一种有效的泡沫铝制备方法,通过工艺参数的优化,可以获得孔隙均匀,高孔隙率的泡沫铝.

关键词: L2纯铝 , 累积叠轧 , 泡沫铝 , 孔隙结构

高周期累积叠轧法制备Mg/Al多层复合材料

陈力捷 , 樊建锋 , 董洪标 , 许并社

材料热处理学报

采用累积叠轧法(ARB)对Mg/Al多层板材进行高周期ARB变形,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了Mg/Al多层板材在ARB变形过程中的微观组织,并在拉伸试验机上测试板材的室温抗拉强度并通过扫描电子显微镜(SEM)观察拉伸试验后的断口形貌.结果表明,随着叠轧周期数的增加,Mg/Al多层复合材料层界面处生成并长大的金属间化合物明显细化,该化合物会逐渐呈连续多层状分布,同时也提高了层界面的结合程度.不过,Mg/Al多层复合材料的抗拉强度在叠轧过程中却呈现出不规则的变化趋势.

关键词: 累积叠轧 , Mg/Al多层复合材料 , 金属间化合物 , 抗拉强度

室温累积叠轧Mg/Al多层复合板材织构演变

常海 , 郑明毅 , 甘为民 , 徐超 ,

稀有金属材料与工程

以商业纯Mg、纯Al板材为初始材料,采用累积叠轧法(ARB)在室温下成功制备出Mg/Al多层复合板材.在累积叠轧过程中,复合板材中Mg层和Al组织随着循环次数的提高而细化.通过中子衍射技术对复合板材的织构进行测试后表明:在初始复合后的Al/Mg/Al三明治复合板材中,Mg层和Al层主要织构类型均为剪切织构.而在后续的累积叠轧过程当中,由于其工艺特点,导致Mg层和Al层中轧制织构组分出现,最终Mg层主要呈现出典型轧制织构而Al层则表现出以轧制织构组分为主并伴有剪切织构的混合织构类型.

关键词: 累积叠轧 , 织构 , Mg , Al , 复合板材

1060铝在累积轧制中组织和性能的演变

张兵 , 袁守谦 , 魏颍娟 , 张西锋 , 吕爽

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.01.019

采用累积轧制(ARB)技术在室温下对1060工业纯铝进行轧制试验,用光学显微镜、透射电镜、拉伸试验机研究分析了变形前及不同道次后材料的微观组织和力学性能.结果表明:材料经轧制后,获得小于1μm的细晶粒,在ARB 7道次后得到了平均晶粒尺寸为520 nm的超细晶组织;随着ARB道次的增加,材料的抗拉强度在ARB 4道次后达到最大值197 MPa,之后略有降低;硬度值上升,在ARB 4道次后变化平缓;伸长率在ARB前3道次过程中从23%下降到9%,随着ARB道次的增加,伸长率回升,在ARB 7道次后为16%.

关键词: 累积叠轧 , 工业纯铝 , 微观组织 , 力学性能

累积叠轧法制备镁碳多层复合材料

李天龙 , 樊建锋 , 张华 , 董洪标 , 许并社

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.05.07

当前镁合金的研究主要集中于镁合金及其复合材料的制备与加工,但对制备轻金属纳米多层复合材料的研究很少.通过在镁合金板之间插嵌镁粉与多壁碳纳米管(CNTS)的球磨混合粉,然后在一定温度下采用累积叠轧(ARB)的方法,制备镁碳多层复合材料.分别用扫描电镜和光学显微镜来表征累积叠轧过程中材料微观组织的演变.结果表明所采用的工艺制备出了层界面之间机械结合较好的镁碳多层复合材料,由于部分镁合金层之间存在融合现象,其理论层厚为685 nm,实际层厚约为4μm.另外,在反复动态再结晶和层界面对晶粒长大的阻碍作用的共同作用下,材料中较薄的镁合金层具有较细小的晶粒.

关键词: AZ31镁合金 , 累积叠轧 , 碳纳米管 , 多层材料

异种金属层状复合材料累积叠轧工艺的研究进展

宋鸿武 , 陈岩 , 程明 , 张士宏 , 包春玲

材料导报

综述了异种材料累积叠轧技术,介绍了累积叠轧的工艺原理及异种材料累积叠轧试样的宏观结构和力学性能研究进展,分析了层状复合材料累积叠轧工艺的复合机理和强化机制,最后展望了异种材料累积叠轧工艺的应用和发展并对进一步的研究提出了建议.

关键词: 累积叠轧 , 层状复合材料 , 宏观结构 , 复合机理 , 强化机制

热处理对纳米多层镁合金材料制备的影响

方爽 , 樊建锋 , 许并社

材料热处理学报

本文通过累积叠轧(ARB)的方法对AZ31变形镁合金在不同的退火温度下进行了7个周期的ARB剧烈塑性变形,其中每个周期的变形量为75%,道次压下量为15%,退火温度分别为250℃、300℃和350℃.随着退火温度的升高,晶粒长大明显,孪晶组织逐渐消失.同时在叠轧的过程中,通过引入纯铝作为包覆材料,实现了化学热处理,使基体材料中弥散分布着Al2O3颗粒,阻碍了热传导,促进了层界面结合,基体材料的平均晶粒尺寸达到1 ~2 μm.

关键词: 热处理 , 累积叠轧 , 超细晶 , 多层板 , 镁合金

累积叠轧技术的研究现状与展望

詹美燕 , 李元元 , 陈维平

中国有色金属学报

对采用累积叠轧工艺制备超细晶组织的技术进行详细的综述,介绍了累积叠轧技术的原理、ARB材料的组织与力学性能特征,并对ARB变形过程中的剪切变形、晶粒细化机制和强化机制进行分析.采用ARB技术可以制备大尺寸的超细晶组织材料,其室温抗拉强度通常比粗晶材料的高2~4倍.ARB材料的强化源于晶粒细化、位错强化、在大变形轧制时形成的稳定基面织构、表面的氧化膜以及内生原有夹杂物在强烈塑性变形情况下的破碎与弥散分布.分析了ARB技术的优越性,对其在制备超细晶材料领域的应用进行了展望.

关键词: 累积叠轧 , 超细晶 , 剧塑性变形 , 微观组织 , 力学性能

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