4045铝合金热变形行为及其加工图
《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》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。
高盛：2014年铝工业将前行艰难
［ １ １ 张岩 ，于洪伟 ，谢廷 翠 ，等． ５ Ａ ０ １ — ０ 铝合金板材退火工 艺研究 轻合金加工术 ，２ ０ ０ ７ ，３ ５ （ ９ ） ： ２ ５ — ２ ６ ［ ２ １ Ｋ ａ ｎ ｇ Ｊ ，Ｗｉ ｌ ｋ ｉ ｎ ｓ 。 ｎ Ｄ Ｓ ，Ｊ ａ ｉ ｎ Ｍ，Ｅ ｍｂ ｕ ｒ ｙ Ｊ Ｄ，Ｂ ｅ ａ ｕ ｄ 。 ｉ ｎ
Ａ Ｊ ， Ｋ ｉ ｍ Ｓ ， ｅ ｔ ａ １ ．０ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ０ ｆ ｉ ｎ ｈ ｏ ｍ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ０ ｕ ｓ
ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ （ 】 ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ａ ４ ４ １ （ ２ ０ ０ ６ ） ： ３ ２ １ — ３ ２ ５
［ ３ ］ 张所全 ，汪凌云 ，黄光胜 ，等． ２ Ａ ７ ０ 铝合金热变形应力 行为研 究【 Ｊ １ ＿ 轻合金加工技术 ，２ ０ ０ ５ ，３ ３ （ １ ０ ） ： ４ ６ — ４ ９ 『 ４ ］ 何振波 ，李慧中 ，梁 霄鹏 ，等 ． Ａ １ 一 Ｚ 一 Ｍ ｇ － Ｓ 一 ｚ 合金 的 热变形行 为及加 工 图【 Ｊ １ ． 中国有色金 属学报 ，２ ０ １ １ ，
黄
姣 ，等 ：５ Ａ ０ １ 铝合 金 热 变 形 行 为 和 加 工 图
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]。
Nb-10Zr合金的热变形行为、组织特征及热加工图
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 。
30_SiC_p_2024A1复合材料的热变形行为及加工图_郝世明
摘
要： 采用 Gleeble-1500 热模拟试验机， 对 30%SiCp/2024A1 复合材料在温度为 350～500 ℃、 应变速率为 0.01～
Fig.1 图1 30%SiCp/2024A1 混合粉末(a) 及其热压锭(b)的显微组织 Micro-morphologies of blended 30% SiCp/2024Al powder (a) and hot pressed 30% SiCp/2024Al composite material (b)
材料有明显的稳态流变特征。变形开始阶段应力随应 变增大而增大，出现明显的峰值应力，随后应力降低 然后保持恒值，形成稳态流变，这是典型的动态再结 晶类型。在同一应变速率下，流变应力先随应变增加 而迅速升高，稳态流变应力随变形温度升高而降低； 在同一变形温度下， 流变应力随应变速率增大而增大， 说明该合金具有正的应变速率敏感性，即应变速率越 大，或温度越低，则复合材料达到稳态变形越困难， 由图 2(a)可见当应变速率为 10 s 时，合金在 400 ℃ 以上温度变形的应力−应变曲线出现明显的连续波浪 峰。这些现象与材料发生的动态软化过程有关。 2.2 复合材料本构方程的建立 基于热模拟试验获得的真应力−真应变数据，取 相应的应变速率和温度条件下的真实峰值应力来建立 本构方程。热变形过程中，流变应力( )和应变速率
−1
10 s 条件下进行热压缩试验，研究该合金的热变形行为与热加工特征，建立热变形本构方程和加工图。结果表 明，30%SiCp/2024A1 复合材料的流变应力随温度升高而降低，随应变速率增大而升高，说明该复合材料是 1 个 正应变速率敏感的材料，其热压缩变形时的流变应力可采用 Zener-Hollomon 参数的双曲正弦形式来描述，在实验 条件下平均热变形激活能 Q 为 334.368 kJ/mol。 热加工图表明 30%SiCp/2024Al 复合材料最适合加工的条件是变形 温度为 500 ℃，应变速率为 0.01 s−1 关键词：本构方程；热变形；金属基复合材料；加工图 中图分类号：TB333 文献标识码：A 文章编号：1673-0224(2014)1-1-07
Al复合材料的热变形及加工图的研究
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
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。
Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr镁合金热变形行为与加工图
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。
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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。