一、单晶铝线材在变形与加热过程中的组织性能变化(论文文献综述)
祁梓宸[1](2021)在《异温轧制制备钛/铝/镁复合板工艺方法和组织性能研究》文中指出金属层状复合材料可以极大地改善单一金属材料的强度、热膨胀性、冲击韧性、耐磨性、电性能等诸多性能,已经被广泛应用于航空、航天、国防、电子和化工设备等领域,但是力学、物理性能相差较大的异质金属材料的轧制复合仍面临变形不协调、复合强度低和板材断裂失效等亟需解决的问题。本文以钛(TA1)、铝(AA6061)、镁(AZ31B)三种轻质金属材料作为研究对象,提出了一种基于协调变形的异温轧制方法,并通过优化和设计异温轧制的方法和工艺,逐步实现了异温轧制制备钛/铝、钛/镁双层复合板到钛/铝/镁、钛/镁/铝三层复合板的过程,研究了异温轧制工艺对复合板变形协调性和组织性能的影响,揭示了异温轧制复合板的结合机理。采用只加热钛层的方法异温轧制制备钛/铝和钛/镁复合板,研究压下率、钛层加热温度对复合板的厚比分配、剪切强度和结合界面的影响规律。结果表明,随着钛层温度升高和轧制压下率增大,复合板两层的变形量差值逐渐减小,复合板变形趋于协调。钛/铝复合板结合强度随钛层温度升高,呈先上升后下降趋势,两种复合板结合强度均随轧制压下率增大而增大。加热过程中钛板表面产生氧化层,在较大轧制压下率下,脆性的钛氧化层和钛基体先后破裂产生微裂口,另一侧金属基体挤入裂口与新鲜钛金属接触,在压力和高温作用下元素之间相互扩散从而达到一种裂口机械啮合和冶金双重作用的结合机理。然而,只加热钛板的异温轧制法会在加热过程中使钛板表面产生氧化,该脆性的氧化层和金属基体的不均匀变形导致了界面处大量裂纹产生,对复合板拉伸和弯曲性能均产生消极影响。因此,创新了一种感应梯度加热的异温轧制法制备钛/铝和钛/镁复合板,整个过程处于一种氩气保护氛围,在实现复合板均匀变形的同时避免板材氧化,研究了压下率对复合板的力学性能和微观组织的影响规律。结果表明,洁净无氧化的界面显着提高了复合板的结合强度,特别是在小压下率下结合强度提升了约3-5倍。在大压下率下,剪切断面两侧均呈现大量韧性断裂特征,界面存在机械啮合和冶金作用下的双重结合机理。强的结合界面能提高复合板抵抗界面分层能力和抗弯曲变形能力,复合板获得了良好的综合力学性能。在双层复合板的研究基础下,设计了一种保护气氛下横向电磁感应加热异温轧制钛/铝/镁与钛/镁/铝三层复合板的方法,对两种叠层顺序的复合板进行了不同压下率的异温轧制实验,研究了三层复合板的剪切强度、断口形貌和三维轮廓的变化规律以及对比叠层顺序对复合板弯曲性能的影响。结果表明,钛/铝/镁复合板在大压下率下双界面均达到了较高的结合强度。三层复合板的压下率越大,钛铝和钛镁复合界面变形越剧烈,在由脆性到韧性断裂方式的演变过程中,断口三维轮廓高度差变大,断口的粗糙度增大。钛/铝/镁复合板实现了各层金属的协调变形,而钛/镁/铝复合板变形量集中在金属镁上,板材变形不协调,同时钛/铝/镁复合板达到了较好的弯曲变形能力。对比三层复合板感应加热的温度差分布和轧后复合板的协调变形性、结合性能以及弯曲性能确定了以铝作为中间层的钛-铝-镁组坯顺序是实现异温轧制高性能三层复合板的合理工艺。
柳亚辉[2](2020)在《应变路径对高纯钽板变形及退火行为的影响研究》文中指出钽(Ta)是一种典型的过渡族难熔金属,为体心立方晶体结构,具有较高的熔点、密度、抗腐蚀性及优异的延展能力。由于其独特的物理化学性质,钽及其合金被广泛应用于电子、军工、航空航天及医疗器械等领域。高纯钽可以作为集成电路中铜金属与硅基板的理想阻挡层材料,以防止铜和硅相互扩散形成的化合物影响集成电路性能。作为制备钽阻挡层薄膜的源材料,钽靶材需具有较为细小的晶粒和均匀的晶粒取向。钽靶材微观组织的有效控制目前仍是其工业生产中的一项重要课题。传统的单向轧制变形易在材料中形成应力集中,造成材料的不均匀变形,进而使得材料退火过程中形成较强的再结晶织构。通过改变材料变形过程中的应变路径,可以一定程度的调控变形行为,提高材料的微观组织均匀性。基于此,还需深入地对钽金属在变形及退火过程中的相关机制进行系统研究,以期改进生产和加工工艺。本研究以高纯钽为研究对象,利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)、背散射电子衍射技术(Electron Backscatter Diffraction,EBSD)、X射线衍射技术(X-ray Diffraction,XRD)及透射电子显微技术(Transmission Electron Microscopy,TEM)等,对不同应变路径下材料的变形、回复及再结晶的微观组织进行了表征和分析,主要结论如下:(1)单向轧制(单轧)和周向轧制(周轧)样品在近表层均形成了以γ纤维和θ纤维织构为主的宏观织构,但不同取向晶粒内的微观组织出现较大差别。单轧样品{111}(<111>//ND,Normal Direction)取向晶粒中出现了大量微带和微剪切带,这与其在变形过程中开动单系滑移的变形机制有关。单轧样品中的{100}(<100>//ND)取向晶粒和周轧样品中的{111}和{100}取向晶粒中均出现明显的取向梯度,这与多系滑移变形机制有关。基于施密特因子(Schmid Factor,SF)及由此衍生的施密特因子差比值(Schmid Factor Difference Ratio,SFDR)的计算,进一步佐证了两种滑移机制的存在。此外,单轧样品中的变形储存能具有明显的取向相关性,而周轧在一定程度上减弱了这种取向相关性,缩小了两类取向晶粒的储存能差别。(2)应变路径的变化,使样品厚度方向的能量分布均匀化,能量梯度变小。同一层中,应变路径的改变削弱了{111}取向晶粒内微带及微剪切带的形成趋势,使{111}和{100}取向晶粒的储存能差异减小,储存能分布得到均匀化。单轧样品沿厚度方向的γ和θ纤维织构组分波动较大,而周轧样品中的织构波动较小,尤其是θ纤维织构,沿厚度方向的分布较为均匀。(3)不同应变路径下,γ-γ取向晶粒的晶界附近硬度值均为最大,θ-θ晶界附近的硬度值均为最小。通过对不同类型晶界的几何必须位错密度的计算发现,单轧样品中,γ-γ类型晶界的密度值为14.854×1014 m-2,接近θ-θ类型晶界的3倍。周向轧制中,该倍数被减弱为1.94。另外,γ-γ类型晶界两侧均开动单系滑移且滑移系相近时,微剪切带便可穿过晶界至相邻的{111}取向晶粒中,而{100}取向晶粒因开动多系滑移,其内部出现较为明显的取向梯度。(4)单轧样品总体上比周轧样品更快发生再结晶。单轧样品主要在{111}取向基体中通过大角度晶界迁移机制形核,新晶粒尺寸较大且多为{111}取向。周轧样品主要在交互区形核,由亚晶形核机制主导形核过程。新晶粒尺寸细小,晶粒取向与周围变形基体中畸变程度较高的点的取向相近。(5)改变回复程度可以调控不同再结晶机制在退火过程中所占权重,进而调控再结晶组织。预回复改变了晶粒内部的位错形态,使亚晶通过倾转、合并和粗化等形成较大的亚晶,且这些大亚晶多为等轴状。长时间预回复后高温退火可以均匀化样品宏观织构,并在此基础上使得晶粒细化、等轴化,是较为有效的热处理工艺。
梁爽[3](2020)在《新型高导电银金合金的组织性能研究》文中认为随着电子器件趋于多功能化、小型化,使得电子封装朝高集成、高密度发展,对电子封装用键合丝材料导电性提出更高的要求。银键合丝由于具有成本较低和导电导热性能较好等优点,在电子封装领域具有可观的应用潜力。银作为导电性最好的金属,近几年被作为高端新型键合丝材料研究及应用,国外研究起步较早,但其详细制备参数不对外公开,为打破国外垄断,我国开展了国家重点研发计划——高性能键合丝及其微细材加工关键技术研究与产业化(2016YFB0402602)研究。课题组根据项目要求研究了Ag-Au、Ag-Au-Cu、Ag-Au-Ce、Ag-Au-Cu-Ce和Ag-Au-X等系列银合金,考察其作为新型键合丝的可能性。作为项目任务之一,本文主要对上述银合金在制备和应用过程的组织、力学和腐蚀等性能进行研究,获得其在此过程中组织性能变化规律,以期望能对该类新型银合金键合丝的设计及应用提供参考。通过金相观察、差示量热扫描、X射线衍射、电化学腐蚀、硬度检测等分析测试技术研究了连铸Ag-Au、Ag-Au-Cu、Ag-Au-Ce、Ag-Au-Cu-Ce合金的组织性能,考察合金元素Au、Cu、Ce对银合金金相组织、熔点、相结构、硬度和耐腐蚀性的影响,探讨合金元素在合金中的存在方式及作用机理。利用电子背散射衍射技术分析Ag-Au-X合金在变形过程中的织构演变,并借助电子扫描显微镜、推拉测试、高低温循环等手段研究烧球参数对Ag-Au-X合金键合丝无空气焊球形貌的影响,分析Ag-Au-X合金焊线元件键合强度大小和键合元件的可靠性。铸态合金组织性能研究表明,Ag-Au、Ag-Au-Cu、Ag-Au-Ce、Ag-Au-Cu-Ce连铸合金没有出现相结构转变,结合XRD及相图分析,合金元素Au,Cu,Ce主要以固溶方式存在于合金中,固溶强化效果Ag-Au-Cu合金>Ag-Au合金Ag-Au-Ce合金>Ag-Au-Cu-Ce合金,其点阵常数分别为:4.10028,4.09656,4.09219和4.09094nm。在组织方面,Ag-Au连铸合金与试样轴线平行方向呈连续粗大柱状晶,垂直于轴线方向组织分布不均匀,无明显规律,平均晶粒尺寸为1.20mm。单独添加合金元素Cu和Ce后,Ag-Au合金组织得到改善,分布较均匀,晶粒得到细化,Ag-Au-Cu、Ag-Au-Ce横截面平均晶粒尺寸分别为0.77mm和0.66mm。复合添加Cu和Ce的Ag-Au-Cu-Ce合金出现晶粒尺寸差异较大现象,0.2?0.4mm的晶粒份额占到55%以上,但所占面积约为全部晶粒的四分之一。Ag-Au-Cu合金的自腐蚀电位为-77.3mV,较Ag-Au合金耐腐蚀性能得到改善;Ag-Au-Cu合金硬度相对较高为65.42Hv,是细晶强化和固溶强化共同所致。Ag-Au-X合金组织性能研究表明,Ag-Au-X合金硬度随应变的而增大,真应变为0,0.82,1.20,1.83和2.41的合金硬度分别为62.3,86.2,93.6,97.2和100.3Hv。随着拉拔进行,Ag-Au-X合金晶粒逐渐朝冷拉方向转动,最终与拉拔方向平行呈纤维状分布;合金中心区域最终形成<110>+<111>+<100>三织构组分,在此过程中,合金主要存在滑移和孪生两种变形机制,以滑移为主的低角度界面主要存在试样中心处,以孪生为在主的高角度界面主要存在试样表面和1/4表面处。Ag-Au-X合金键合丝应用性能研究表明,25μmAg-Au-X合金键合丝在优选参数55mA,1.0ms下FAB形貌良好,成球性能稳定,FAB平均直径为46.06μm,平均偏心角度为2.7°;键合丝元器件推拉强度高,平均挑断力值为13.62g,剪切力值30.02g;拉断断口主要集中焊球颈部、线弧最高点、第二焊点颈部位置,属于有效键合;25μmAg-Au-X合金键合丝纵截面金相组织沿键合丝轴向方向晶粒较多,具有低电阻特征,键合后第一焊点处合金元素扩散较充分,形成良好的冶金结合;键合丝键合元件高低温循环失效样品失效原因主要为正极第二焊点键合不充分所致。
王伟国[4](2019)在《超声振动辅助纯铜微镦粗实验与模拟研究》文中研究表明材料充填流动性能差、接触摩擦力大、成形精度差、变形不均匀性严重等难题严重制约着微塑性成形技术的发展。超声振动辅助微成形具有提高材料的成形性能、降低成形过程中的载荷以及改善模具与材料之间的摩擦等优点,成为近年来的研究热点,并为解决微体积成形中面临的问题提供了崭新的思路。因此,进行超声振动辅助纯铜微镦粗理论与实验研究,对于丰富和发展微塑性成形理论和工艺,促进超声振动辅助微塑性成形技术的应用和发展具有重要的理论意义与工程价值。本文以超声振动辅助纯铜微镦粗为研究对象,通过微镦粗实验、晶粒尺度数值模拟与分子动力学模拟等方法,系统地研究了超声振动对纯铜微镦粗变形的成形载荷、流动应力、微观组织、界面摩擦和位错演变等的影响规律,揭示了超声振动在材料变形中的作用机理。论文的主要研究内容如下:进行了纯铜超声振动辅助微镦粗试验,将频率为28 kHz,不同振幅的超声振动施加到纯铜的室温镦粗过程中,研究了超声振动对纯铜微镦粗过程中的流动应力、变形质量和显微组织的影响规律。研究了不同试样尺寸、晶粒尺寸下超声振动辅助微镦粗过程中流动应力的变化,分析了超声振动辅助微体积成形过程中的尺寸效应。在对现有的材料本构模型与尺寸参数模型进行综合研究的基础上,给出了优化后表面层区域的比例、晶界体积分数的计算方法,考虑了不同的晶粒取向、晶界强化与表面层理论,建立了晶粒尺度下纯铜材料的本构模型。并提出了基于实验数据的本构关系求解方法,通过实验验证了模型的准确性。建立了晶粒尺度下超声振动辅助纯铜微镦粗过程的有限元模拟模型,模拟研究了超声振动参数、工艺参数和坯料参数对超声振动辅助微镦粗过程中材料变形行为的影响,分析了超声振动微镦粗过程中成形载荷、流动应力、应力应变分布、材料流动、界面摩擦以及试样鼓形程度等的变化规律,阐明了超声振动辅助微镦粗过程中的体积效应与表面效应的作用机制。运用分子动力学方法,建立了[100]晶向单晶铜的超声振动辅助压缩模型。分析了常规压缩下试样的应力、总位错长度与应变之间的关系以及晶体内部各类型原子的变化。研究了原子、位错在超声振动作用下的运动状态以及原子间结合强度的变化,揭示了超声振动辅助微体积成形过程中材料的变形行为与变化规律,以及微尺度条件下超声振动对材料行为的作用机制。
高奇[5](2018)在《单晶镍基高温合金微铣削加工机理与工艺基础研究》文中进行了进一步梳理面对日益严重的能源和生存空间问题,产品的微小型化已成为一种迫切的趋势。随着微制造技术的不断发展,尤其是在航空航天、国防工业、微电子工业和生物医学等领域对在高温环境下具有高强度的微型结构和零件的迫切需求,单晶高温合金材料制造的微型结构/零件结合了微型特征和高温合金材料的耐高温性能,被广泛的应用于耐高温的工作环境中。近年来,微切削技术尤其是微铣削加工取得了长足的进展,促进了微切削技术在切削机理、工艺装备、参数优化及工件材料等方面技术的进步。不断提高微小零件的表面质量和精度成为微切削加工领域的重要问题。单晶材料制备的微型零件只有一个晶粒,消除了垂直于高温应力轴的横向晶界,极大的提高了单晶零件的高温性能和使用寿命,单晶高温合金材料的切削应力大、切削温度高、加工硬化严重、刀具使用寿命低,单晶材料具有明显的力学各向异性特性,材料的去除机理区别于多晶材料的沿晶界剪切滑移,在各个晶面的加工特性显着不同,以往的微切削技术更多的集中于对多晶材料的加工研究,目前缺少对单晶零件材料尤其是单晶高温合金的微切削机理和工艺试验研究。因此,为指导单晶镍基高温合金的微铣削加工过程,本文基于理论研究、有限元仿真和试验相结合的方法对单晶镍基高温合金的关键技术问题进行了探索性的研究,主要研究体现在以下几个方面:(1)通过分析单晶镍基高温合金材料的性能特点和力学各向异性,基于单晶体的派-纳力模型及位错滑移理论,提出单晶体的材料去除机理,指出密排面和易滑移晶向;基于分子动力学仿真方法,建立单晶高温合金分子动力学切削模型;通过扫面电镜观察微铣削单晶材料亚表层滑移带的形状及深度,验证单晶材料的变形机理;基于试验方法对比和验证单晶材料和多晶材料去除机理的不同;从单晶镍基高温合金的切屑形态出发提出单晶材料塑性失稳条件和较大应变率导致的锯齿形切屑。(2)建立单晶镍基高温合金的微铣削表面粗糙度理论模型;基于微量润滑(MQL)技术和干切削条件对比工艺参数在单因素试验条件下对表面粗糙度的影响,基于响应曲面法建立粗糙度预测模型,分析交互因素对表面形貌的影响作用;通过正交试验法优化工艺参数;对异种材料、不同晶面、不同刃径和刃数刀具等对工件表面质量产生影响的相关因素进行了试验分析。(3)将切削区分为剪切区、耕犁区和回复区,引入轴向微铣削力,建立和完善剪切区以剪切为主、耕犁区以耕犁为主和回复区以后刀面摩擦力为主的微铣削力数学模型,实现单晶材料微铣削力三维仿真;通过正交试验建立微铣削力的回归预测模型,分析切削参数对微铣削力的影响规律;验证理论铣削力、仿真铣削力和试验铣削力的一致性和准确性。(4)基于单晶镍基高温合金DD98材料特性推导和计算HILL本构模型参数,实现单晶材料微铣削温度场三维仿真,定义微铣削的切削区温度场和切屑产生阶段,获得温度场分布情况;提出温度场测量的人工热电偶方法,获得微铣削工艺参数在(100)典型晶面内对微铣削温度的影响规律,及不同晶面的温度场分布情况。(5)建立微铣削刀具的磨损数学模型,针对高温合金切削应力大、硬度高的特点,通过扫描电镜(SEM)检测和分析微铣削刀具切削单晶镍基高温合金的磨损机理,提出刀具磨损表现形式,通过能谱分析刀具和工件材料的元素变化对切削过程和工件性能的影响。(6)为研究单晶镍基高温合金微铣削表面及亚表层的变形机理,通过光学显微镜观察并分析白层现象的产生机制和原因;通过扫描电镜(SEM)实现金相检测和能谱分析,探讨白层元素的影响机理,并对亚表层的显微硬度进行测量;模拟单晶高温合金材料的高温工作环境,对微铣削后工件实施不同的高温热处理工艺,探究工件冷塑性变形后在高温使用环境条件下对单晶高温合金再结晶影响机理,提出有效的抑制再结晶方法。本文通过理论研究、有限元仿真和试验相结合的方法探索单晶镍基高温合金的微铣削机理及关键技术问题,有利促进微切削技术对于难加工材料的扩展,完善微切削理论体系,对于单晶材料的应用及加工质量和精度的提高具有指导和应用意义。
李家印[6](2018)在《挤压工艺对2297铝合金力学性能与电学性能的影响》文中提出本文采用常规铸造法制备了添加微量Ce、Ca和Y元素的2297合金,采用射线衍射分析(XRD)、金相组织观察(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等组织分析技术以及显微硬度测试、室温力学性能测试和导电率测试等性能测试手段,分别对其铸态、均匀化态、挤压态、固溶时效态与微合金化的组织与性能进行了研究,并分析了挤压比、固溶工艺、时效时间和微合金化对合金力学性能与电学性能的影响。对实验合金铸态组织、均匀化态组织以及力学性能分析表明,铸态组织主要由等轴晶以及晶界处粗大的富Cu相组成,存在较明显的Cu元素偏析现象;在520℃进行不同时间的均匀化处理后,合金组织中非平衡相溶解到铝基体中,枝晶间偏析得到改善,获得最优均匀化工艺为520℃×24 h,显微硬度从86.3 HV降到70.7 HV,延伸率从4.4%上长至9.2%,有利于后续的热加工。通过研究挤压比对合金显微组织、显微硬度以及电学性能的影响表明,实验合金随着挤压比的增大,合金原始粗大的晶粒沿着挤压的方向逐渐拉长变细成纤维状晶粒,合金显微硬度随着挤压比的增大呈逐渐上升的趋势,但变化幅度不大;而导电率随着挤压比的增大逐渐下降。通过优化合金固溶制度,探索时效时间对合金力学性能与电学性能的影响表明,实验合金在480℃520℃固溶1.5 h,在520℃固溶0.51.5 h时,合金随着固溶温度的升高,或固溶时间的延长,第二相逐渐分解溶入铝基体中,挤压留下的纤维组织也逐渐减少;抗拉强度、屈服强度、显微硬度和导电率逐渐提高,而延伸率逐渐下降;不同挤压比的合金在固溶处理时均表现出相同的响应规律,挤压比越大,第二相回溶铝基体的能力越强,抗拉强度、屈服强度和显微硬度值越大,而延伸率与导电率越低;挤压比为61的合金在520℃固溶1.5 h,190℃时效24 h的抗拉强度、屈服强度、延伸率、显微硬度和导电率分别是332 MPa、240 MPa、13.52%、126 HV和28.73%IACS。在190℃对挤压比为61的合金进行不同时间的时效处理,随着时效时间的延长,析出相逐渐增多,抗拉强度、屈服强度和显微硬度逐渐增强,进一步延长时间,抗拉强度、屈服强度和显微硬度出现下降趋势;导电率随着时间的延长一直呈上升的趋势,而延伸率一直呈下降趋势。通过研究微合金化对合金组织性能的影响表明,添加0.15 wt.%Ce、0.16 wt.%Ca、0.03 wt.%Y的合金均能细化铸态合金的晶粒,在晶界产生很多第二相;经520℃均匀化24 h后,显微硬度均下降,晶内偏析得到改善,有利于后续的热加工工艺;经过固溶时效后,实验合金的延伸率与导电率得到了提高,其中挤压比为61的添加0.15 wt.%Ce的合金延伸率和导电率分别达到了21.25%和38.26%IACS。
陈刚[7](2017)在《双辊铸轧钢/铝复合板坯工艺及理论研究》文中研究指明不锈钢/铝复合板坯结合了不锈钢和铝合金各自的优点,具有低密度、高强度、高导热导电性、良好的耐蚀性和美观的外表,被广泛应用在各种工业领域。轧制法是目前生产不锈钢/铝复合板坯最常用的方法,工艺较成熟。但此法对轧机能力要求高,工序繁多,成本高。与轧制法不同,铸轧法能够直接从铝熔体生产出板坯,具有工序短、能耗低、成本低等优势;铸轧复合过程中的固-液短时接触可以形成冶金结合,使得复合板坯获得更高的结合强度。另外,我国是铝合金铸轧大国,目前国内保有的铸轧机在2000台以上。因此用铸轧法取代轧制法生产钢/铝复合板坯具有十分明显的社会经济效益。但铸轧工艺窗口窄,覆层带坯的加入改变了铸轧区内的冷却条件,使得铸轧过程对工艺参数的敏感性增加,过程稳定性进一步降低。目前对水平铸轧法生产钢/铝复合板坯的研究还非常少,复合过程中的界面反应和结合机理尚不清楚。在上述背景下,本文对水平铸轧钢/铝复合板坯的工艺及性能进行了研究。采用数值模拟+铸轧实验的方法确定出能稳定获得良好板形的铸轧工艺参数;对铸轧复合过程中的界面反应和结合机理进行了探讨;设定不同的后续退火和冷轧工艺研究了其对复合板坯界面反应和结合强度的影响规律,确定出最佳的后续处理工艺;采用拉伸试验和三点弯曲试验对不同后续处理条件下复合板坯的力学性能进行了研究。得到了以下结论:(1)Kiss点之前钢带与上辊面间较小的换热系数使得铸轧区内铝合金的温度场不再沿x轴对称。铸轧区上表面固液两相区向铸轧出口方向移动使得复合铸轧过程的稳定性与普通铸轧相比下降,工艺窗口进一步减小;(2)铸轧速度过低时,热输出成为控制铸轧区内温度场的关键因素;铸轧速度升高以后,浇注温度较高时,热输入对铸轧区内温度场的影响显着增加。铸轧区内熔体压力可以通过铸嘴内部中央流道尺寸来控制。熔体压力过高或过低都会使铸轧稳定性下降。中等熔体压力下的最佳铸轧速度为1.25 m/min,浇注温度为700℃;(3)铸轧复合板坯结合界面上的元素互扩散取决于固/半固态接触时间,接触时间越长,互扩散区域越宽。复合板坯结合强度取决于元素互扩散区域宽度和轧制压下量,二者的适当组合可以产生相同的结合强度。钢带表面打磨以后板坯结合强度降低。高熔体压力条件下可以获得更高的结合强度。电磁场对铸轧复合过程稳定性没有影响,但可以提高铸轧复合板坯的结合强度且电磁振荡场的效果更加明显;(4)退火过程中界面元素互扩散区域变化和化合物生成对结合强度有重要影响。金属间化合物相出现前结合强度随退火温度和时间的增加而增加;界面一旦生成金属间化合物相,结合强度立即下降。510℃×1.5 h为获得较高结合强度的最佳退火制度。铸轧复合板坯的结合强度随着冷轧压下量的增加而升高。退火和冷轧顺序对铸轧复合板坯界面反应和结合强度也有影响。冷轧可以促进元素互扩散且轧制压下量必须达到一定数值。510℃×1.5 h退火后进行40%冷轧条件下具有最高结合强度28 N/mm。(5)铸轧1100/409L复合板坯的强度接近铝基体强度并主要受钢层强度的影响,后者主要受冷轧和退火顺序的影响。铸轧复合板坯的塑性主要取决于钢层的塑性和板坯结合强度。不同后续处理条件下铝层向上时的弯曲强度差异较大并主要受钢层强度的影响。综合来看,510℃×1.5h退火后进行40%冷轧条件下的板材成型性能较好。
胡励[8](2017)在《NiTi形状记忆合金包套压缩塑性变形机理及局部非晶化机制研究》文中研究说明镍钛形状记忆合金具有良好的形状记忆效应和超弹性,因而在材料科学和工程领域得到了广泛的应用。镍钛形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性源于高对称性的B2立方奥氏体母相和低对称性的B19′单斜马氏体相之间存在着可逆的相变。塑性成形是制作镍钛形状记忆合金线材、棒材、管材、带材和板材的重要加工手段,在镍钛形状记忆合金走向工程领域的过程中扮演着重要的角色。尤其是塑性变形能够改善或改变镍钛形状记忆合金的微观结构,对镍钛形状记忆合金的形状记忆效应、超弹性及力学性能具有显着的影响。更为重要的是,因为镍钛形状记忆合金在不同的温度下可能处于B2奥氏体或B19′马氏体状态,其塑性变形机制表现出了复杂多样性,因而揭示镍钛形状记忆在不同温度下的塑性变形机制,具有重要的科学意义。本课题提出了一种镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形技术,使其处于三向压应力状态,抑制压缩过程中镍钛形状记忆合金微裂纹的萌生和扩展,显着提高镍钛形状记忆合金的塑性变形能力,甚至在室温及低温条件下就可以实现镍钛形状记忆合金的大塑性变形,从而导致镍钛形状记忆合金的非晶化。本论文以Ni50.9Ti49.1(原子分数)二元镍钛形状记忆合金为载体,将包套压缩实验、晶体塑性有限元法(CPFEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微技术(TEM)和高分辨电子显微技术(HRTEM)相结合,基于宏观尺度、介观尺度、微观尺度和原子尺度等多尺度手段,揭示镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形机理及非晶化机制,为制造高性能镍钛形状记忆合金提供科学的理论基础。本论文的研究成果如下。通过对镍钛形状记忆合金在-150800℃条件下包套压缩后的微观结构进行表征,发现镍钛形状记忆合金在不同温度下表现出了不同的塑性变形机制。在不同变形温度条件下,镍钛形状记忆合金的塑性变形机制涉及位错滑移、变形孪生、应力诱发马氏体和马氏体再取向。镍钛形状记忆合金的非晶化与变形程度和变形温度密切相关,镍钛形状记忆合金的非晶化程度随着温度的降低而增加,随着变形程度的增加而增加,存在使镍钛形状记忆合金非晶化的临界变形程度和临界变形温度。位错密度在镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形非晶化中扮演着重要的角色,镍钛形状记忆合金的非晶化可以看做是高密度位错被诱发的结果。基于统计存储位错(SSD)和几何必需位错(GND),提出了镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形非晶化的临界位错密度模型。镍钛形状记忆合金在-150℃条件下处于马氏体状态,其包套压缩塑性变形机制涉及马氏体再取向和位错滑移,在一定变形程度下能够形成非晶相,而且在较大的塑性应变下能够实现温度诱发B19′马氏体状态的机械稳定化。镍钛形状记忆合金在室温下处于奥氏体状态,其包套压缩塑性变形机制涉及应力诱发马氏体相变、变形孪生及位错滑移,在一定变形程度下也能够形成非晶相,而且在较大的塑性应变下能够实现应力诱发B19′马氏体状态的机械稳定化。镍钛形状记忆合金在300℃条件下处于奥氏体状态,经历包套压缩塑性变形可以形成(114)变形孪晶。当镍钛形状记忆合金在400℃以上进行包套压缩时,位错滑移为主要塑性变形机制。基于经典晶体塑性理论和相应的数值化算法,建立不同的多晶模型并采用试错法确定相应的晶体塑性材料参数,对400℃条件下的镍钛形状记忆合金单向压缩变形进行了晶体塑性有限元模拟,分析不同加载路径对多晶模型中晶粒局部材料响应的影响;结合GND密度研究了镍钛形状记忆合金单向压缩过程中的不均匀微观结构演化;确定了不同滑移模式对塑性变形的贡献,即滑移模式{110}<100>对塑性变形的贡献最大,滑移模式{110}<111>次之,滑移模式{010}<100>对塑性变形的贡献最小。另外,滑移模式{110}<100>和{110}<111>有助于形成?(<111>)纤维织构,而滑移模式{010}<100>有助于形成(001)[010]织构组份。该模拟为后续的镍钛形状记忆合金基于应变梯度的包套压缩晶体塑性有限元模拟提供了材料参数基础。基于应变梯度的晶体塑性理论和相应的数值化算法,建立优化晶粒数目和单元数目的多晶模型并采用试错法确定相应的晶体塑性材料参数,对400℃条件下的镍钛形状记忆合金包套压缩变形进行了晶体塑性有限元模拟,预测了镍钛形状记忆合金包套压缩过程中的织构演化特征,揭示了镍钛形状记忆合金包套压缩过程中SSD密度和GND密度的演化规律。发现镍钛形状记忆合金包套压缩过程中同样会形成?(<111>)纤维织构,模拟结果和实验结果保持了很好的一致性。SSD和GND都在晶粒的晶界位置出现聚集,但是SSD在晶粒晶界处的聚集是由于GND对SSD滑移的阻碍,而GND在晶粒晶界处的聚集是为了弥补晶粒晶界位置处的应变梯度,进而维持塑性变形过程中晶粒晶界处的晶格连续性。而且随着塑性变形的进行,SSD密度和GND密度呈现相反的变化规律。
李磊[9](2016)在《单晶银、铝的制备及层错能对冷拔变形组织的影响》文中认为银是电和热的优良导体,具有优异的信号传输和热传导性能,而铝同样作为导体,具有价格便宜、材质轻、导电性能好等特点,两者广泛应用于集成电路中的封装引线制备。随着半导体技术、集成电路和电子元器件质量的突破,封装技术越来越受到人们的重视。同时,对封装技术采用的材料也提出了越来越高的要求。多晶银和铝中由于存在大量晶界,对信号传输过程产生较大的信号衰减作用,而单晶银、铝则不存在晶界,能够显着提高信号传输效果,因此,高质量单晶银、铝的制备广泛受到关注。本文重点研究了单晶银、铝的制备工艺,讨论了固液界面、抽拉速度和温度等工艺参数对单晶制备的影响,并借助电子背散射衍射对制备的银、铝单晶进行了表征。同时,由于银和铝的层错能存在显着差异,而层错能作为材料的本征属性显着影响材料的形变组织和织构演变,实际应用过程中银、铝必须通过冷拔变形来提高其力学性能才能作为传输信号线材来使用,故很有必要明确层错能对两种面心立方材料冷拔形变组织和织构演变的影响。因此,本文借助于电子背散射衍射和透射电子显微镜分析了银和铝的宏观裂化、微观组织和织构演变,通过对比分析,揭示了层错能对FCC金属冷拔形变组织的影响,并对比分析了强织构铝线材在冷拔形变组织和织构演变的温度依赖性。单晶银和铝的制备结果表明:<111>单晶银的最优化工艺参数为:镓铟合金液面距隔热板距离为2.7mm,保温温度1400。C时,最优抽拉速度为1μm/s。<110>单晶铝的最优化工艺参数为:镓铟合金液面距离隔热板为15.5mm,保温温度865℃,最优抽拉速度为1μm/s。采用EBSD技术对制备<111>银单晶和<110>铝单晶进行了表征,结果证实了两种材料中均没有晶界,反极图成像也证实了银单晶具有蓝色<111>织构取向,铝单晶具有绿色<110>织构取向。银线材冷拔变形结果表明,在冷拔变形后,晶粒表现出显着的宏观裂化。随着应变量的增大,晶粒沿冷拔方向被拉长。在高应量下形成纤维状组织。在冷拔的过程中,随着应变量的增加,<111>和<100>织构组分都呈现先增大后减小的变化状态;应变量达到2.77时,形成较为稳定的<100>+<111>双丝织构组分,但是织构组分中还存在大量复杂织构。多晶银的界面失配角分析结果表明,在低应变量下,多晶银以位错滑移为主;中等应变下,位错滑移与形变孪生机制相互竞争共同控制组织变形;高应变下,变形主要以孪生为主。TEM结果表明,低应变下,多晶银以平面滑移为主,当应变量为0.28时,位错呈现“离散”分布,没有观察到位错缠结;中等应变下,多晶银形变组织中出现与冷拔方向不平行的高密度位错墙和微带。当应变量为0.94时,组织观察到剪切带的出现;当应变量高于1.96时,形成与冷拔方向平行的GNBs。铝线材形变分析结果表明,在高应变量下同样形成了稳定的<100>+<111>双丝织构组分,复杂织构组分含量较少。银和铝的冷拔组织对比发现,层错能对两种FCC金属存在显着影响。两种材料高应变下虽然都产生<100>+<111>双丝织构组分,但是银在高应变依然存在大量复杂织构组。同时,组织演变过程中,变形机制也存在差异。铝的主要变形机制为位错滑移,而银在低应变下以位错滑移变形为主,高应变下,银主要通过形变孪生协调变形。强织构铝线材形变温度的相关性研究结果表明:高温(80℃)和液氮温度下冷拔变形均形成<100>+<111>双丝织构组分,但是,降低形变温度显着提高了<111>织构组分的稳定性。界面失配角分析结果表明,两种温度下变形均在5°左右形成一个失配角峰,但是,峰的高度存在显着差异,表明降低形变温度可以促进材料的变形,提高材料中的位错密度。
刘记立[10](2016)在《柱状晶组织Cu71Al18Mn11形状记忆合金的性能及制备加工基础研究》文中研究表明形状记忆合金(SMAs)作为一种智能型功能材料,广泛应用于电子通信、医疗卫生、机械制造、航空航天、能源化工、土木建筑以及日常生活等众多领域。在已应用的形状记忆合金体系中,Cu基SMAs,如Cu-Al-Mn、Cu-Al-Ni、 Cu-Zn-Al合金等,由于具有价格低廉、良好的导电和导热性能、相变温度可调范围广等优点,已成为除Ni-Ti合金之外,较具广泛应用前景的SMAs。Cu基SMAs的单晶体表现出优异的形状记忆性能,可以与Ni-Ti合金相媲美,但单晶制备困难、成本高,难以大规模应用;普通多晶组织Cu基SMAs变形能力差,易发生晶界脆性断裂的现象,使合金无法展示较高的形状记忆性能(如超弹性),限制了Cu基SMAs的广泛应用。为此,本文从组织设计的角度出发,结合控制凝固控制成形获得特殊组织的方法,探讨改善Cu基SMAs性能的途径。本文以Cu71Al18Mn11形状记忆合金为研究对象,采用定向凝固方法实现对织构和晶界的控制,制备了具有强<001>织构和平直低能晶界特征的柱状晶组织合金。该组织合金的超弹性应变从普通多晶组织合金的3%显着提高到10.1%以上,卸载后的残余应变小于0.3%。研究发现超弹性性能提升的机理包括:具有强<001>取向的柱状晶组织晶粒在拉伸过程中可在某一应变量下同时发生马氏体相变,避免了普通多晶组织合金因不同取向晶粒的各向异性而在晶界处产生显着的应力集中问题;沿<001>取向变形时,合金可获得高的相变应变;平直的低能晶界特征可显着降低晶界对马氏体相变的阻碍作用,减少因晶间变形不协调引起的应力集中,有助于提高多晶组织的相变协调性和形变协调性。基于各组织特征对Cu-Al-Mn合金超弹性应变的影响程度,本文提出高性能Cu基形状记忆合金由主及次的组织设计原则为:(1)获得具有高相变应变的晶粒取向:(2)获得大的晶粒尺度(更少的晶界面积);(3)获得平直的低能晶界,特别是小角晶界类型;(4)晶界方向尽可能与受力方向平行。研究发现,当拉伸方向与凝固方向成不同角度(0°~90°)时,柱状晶组织Cu71Al18Mn11合金试样的超弹性应变呈现“V”形变化规律,而马氏体相变临界应力呈现出相反的变化趋势,表现出超大各向异性。这种超大各向异性是由晶粒取向和晶界的叠加作用产生的,其中晶界对超弹性各向异性的影响具有明显的取向依赖性。利用这种各向异性特征可使柱状晶Cu71Al18Mn11合金在特殊的吸能、减震和抗撞等器件设计方面具有重要的应用潜力,如可用于高层建筑、精密仪器减震的各向异性隔震器和阻尼器等。柱状晶组织Cu71Al18Mn11合金沿凝固方向具有较好的疲劳性能。当疲劳加载应变为10%时,经1800次循环后不发生断裂;当疲劳加载应变为4%时,经2400次循环后的残余应变小于1%,具有能在反复变形-恢复应用中替代Ni-Ti合金的潜力。为了提高柱状晶组织Cu71Al18Mn11合金的强度,获得同时具有高超弹性和高强度的合金,本文采用低温时效析出的方法对合金进行改性处理。研究发现,合金在250℃~400℃低温时效时,针片状贝氏体在晶粒内部和晶界处均匀共格析出,使合金的硬度和强度显着增加,而合金的超弹性下降较小。经合适的低温时效处理后,合金的超弹性应变保持为5%~9%,而马氏体相变临界应力达到443 MPa~677 MPa。采用定向凝固+低温时效的方法,可以制备出高超弹性高强度合金,以及制备性能在很大范围内变化的梯度功能材料。采用了多道次高温轧制和高温轧制+多次冷轧两种加工制度,研究了柱状晶组织Cu71Al18Mn11合金在轧制加工热处理中的组织性能变化。发现合金可在800℃下进行压下率80%以上的高温轧制,合金组织仍为柱状晶组织;随后继续高温轧制时,组织发生再结晶,三道次高温轧制再进行高温热处理后,超弹性应变为5.9%;首道次高温轧制80%后,经550℃退火再进行冷轧,冷轧总变形量可达50%~80%,550℃退火和退火冷轧后为α+β1的双相组织,且仍保持柱状晶组织。柱状晶组织试样在轧制变形+再结晶退火后,相比普通多晶组织试样沿轧向更容易形成<011>织构,有利于获得高超弹性。再经过晶粒异常长大热处理后,仍具有沿轧向的强<011>取向,试样超弹性应变可达到7%左右。
二、单晶铝线材在变形与加热过程中的组织性能变化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、单晶铝线材在变形与加热过程中的组织性能变化(论文提纲范文)
(1)异温轧制制备钛/铝/镁复合板工艺方法和组织性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 金属复合板制备方法 |
1.3.1 爆炸复合法 |
1.3.2 轧制复合法 |
1.3.3 爆炸+轧制复合法 |
1.3.4 铸轧复合法 |
1.4 双金属结合机理 |
1.5 复合效应对性能影响 |
1.6 课题的研究内容 |
第2章 实验内容及研究方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 研究路线和逻辑关系 |
2.3 单独加热钛板的异温轧制工艺 |
2.4 纵向电磁感应梯度加热异温轧制工艺 |
2.4.1 轧制工艺 |
2.4.2 组坯方式 |
2.4.3 温度测量 |
2.5 横向电磁感应梯度加热异温轧制工艺 |
2.5.1 轧制工艺 |
2.5.2 组坯方式 |
2.5.3 温度测量 |
2.6 机械性能测试 |
2.6.1 结合性能 |
2.6.2 拉伸性能 |
2.6.3 弯曲性能 |
2.7 微观组织分析 |
2.7.1 SEM显微组织观察 |
2.7.2 三维轮廓测量 |
2.7.3 XRD物相分析 |
2.7.4 金相组织观察 |
2.8 本章小结 |
第3章 单独加热钛板异温轧制钛/铝复合板 |
3.1 前言 |
3.2 异温轧制工艺 |
3.3 复合板变形规律 |
3.4 复合板结合性能 |
3.5 界面微观组织分析 |
3.5.1 拉剪断口形貌 |
3.5.2 结合界面和元素扩散 |
3.6 钛/铝异温轧制结合机理 |
3.7 本章小结 |
第4章 单独加热钛板异温轧制钛/镁复合板 |
4.1 前言 |
4.2 轧制工艺 |
4.2.1 异温轧制工艺 |
4.2.2 同温轧制工艺 |
4.3 复合板变形规律 |
4.4 复合板结合性能 |
4.5 界面微观组织分析 |
4.5.1 结合界面 |
4.5.2 拉剪断口形貌 |
4.6 结合机理 |
4.7 本章小结 |
第5章 纵磁感应加热异温轧制双层复合板 |
5.1 前言 |
5.2 感应加热理论基础 |
5.2.1 集肤效应与透入深度 |
5.2.2 邻近效应与端部效应 |
5.3 轧制工艺参数 |
5.4 钛/铝复合板结果与分析 |
5.4.1 结合性能 |
5.4.2 结合界面与断口形貌 |
5.4.3 拉伸性能与界面分层研究 |
5.4.4 弯曲性能 |
5.4.5 结合机理 |
5.5 钛/镁复合板结果与分析 |
5.5.1 结合性能 |
5.5.2 结合界面与断口形貌 |
5.5.3 拉伸性能与界面分层研究 |
5.5.4 弯曲性能 |
5.5.5 结合机理 |
5.6 本章小结 |
第6章 横磁感应加热异温轧制三层复合板 |
6.1 前言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 钛/铝/镁轧制工艺 |
6.2.2 钛/镁/铝轧制工艺 |
6.3 钛/铝/镁复合板结果与分析 |
6.3.1 结合性能 |
6.3.2 结合界面微观组织 |
6.3.3 拉剪断口形貌 |
6.3.4 断口三维轮廓 |
6.3.5 显微组织 |
6.4 钛/镁/铝复合板结果与分析 |
6.4.1 结合性能 |
6.4.2 结合界面微观组织 |
6.4.3 拉剪断口形貌 |
6.4.4 断口三维轮廓 |
6.4.5 显微组织 |
6.5 弯曲性能 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(2)应变路径对高纯钽板变形及退火行为的影响研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 金属冷轧过程中微观组织结构的演变规律 |
1.2.1 轧制过程中微观组织的演变 |
1.2.2 晶体取向对微观组织演变的影响 |
1.2.3 应变路径对微观组织的影响 |
1.3 变形金属的回复 |
1.3.1 回复过程中的位错运动 |
1.3.2 回复过程中的亚晶长大 |
1.3.3 晶体取向对回复行为的影响 |
1.4 变形金属的再结晶 |
1.4.1 再结晶形核 |
1.4.2 晶体取向对再结晶行为的影响 |
1.4.3 再结晶织构形成理论 |
1.5 钽的变形及退火行为的研究现状 |
1.6 论文研究的主要内容 |
2 实验材料及方法 |
2.1 材料制备 |
2.2 样品的热处理 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 X射线衍射(XRD)技术 |
2.3.2 电子背散射衍射分析(EBSD) |
2.3.3 透射电子显微分析(TEM) |
3 钽板在不同应变路径下的微观组织演变 |
3.1 单轧及周轧钽板的微观结构 |
3.1.1 单轧及周轧钽板的微区织构 |
3.1.2 单轧及周轧钽板的变形界面结构 |
3.2 单轧及周轧钽板的微观储存能 |
3.3 单轧及周轧钽板的宏观织构 |
3.4 单轧及周轧钽板的变形机制 |
3.4.1 微带、微剪切带的形成机制 |
3.4.2 不同取向晶粒的变形机制 |
3.4.3 施密特因子差比值 |
3.5 本章小结 |
4 钽板在不同应变路径下的组织梯度 |
4.1 单轧及周轧钽板的微观结构梯度 |
4.1.1 单轧钽板的微观结构梯度 |
4.1.2 周轧钽板的微观结构梯度 |
4.2 单轧及周轧钽板的宏观织构梯度 |
4.3 宏观储存能 |
4.3.1 X射线峰型分析 |
4.3.2 宏观储存能计算 |
4.4 单轧及周轧钽板的显微硬度梯度 |
4.4.1 单轧及周轧钽板的显微硬度 |
4.4.2 硬度点的EBSD分析 |
4.5 沿样品厚度方向变形行为梯度性的讨论 |
4.5.1 EBSD坐标系转换 |
4.5.2 单轧钽板的施密特因子及施密特因子差比值 |
4.5.3 周轧钽板的施密特因子及施密特因子差比值 |
4.6 本章小结 |
5 不同应变路径下钽板中的晶间变形行为 |
5.1 单轧及周轧钽板中的晶界形貌 |
5.1.2 不同类型晶粒界面的取向差分析 |
5.1.3 不同取向晶粒界面的硬度分析 |
5.2 不同取向晶粒界面的位错密度估算 |
5.2.1 基于局部取向差的位错密度估算方法 |
5.2.2 GND的统计计算 |
5.3 不同取向晶粒界面的变形机制 |
5.3.1 不同类型晶间组织的变形机制 |
5.3.2 不同类型晶界与位错的交互作用 |
5.4 本章小结 |
6 应变路径对钽板退火行为的影响 |
6.1 单轧及周轧钽板的退火形貌 |
6.1.1 单轧及周轧样品的退火组织 |
6.1.2 周轧钽板中的交互区形核 |
6.2 新晶粒与变形基体的取向关系 |
6.2.1 角/轴对分析方法 |
6.2.2 单轧及周轧钽板退火样品的角/轴对分析 |
6.3 单轧及周轧钽板的退火机制 |
6.3.1 周轧样品的交互区及其储存能分析 |
6.3.2 单轧及周轧钽板的形核机制 |
6.3.3 单轧及周轧钽板的形核位 |
6.4 周向轧制退火样品的微观及宏观组织 |
6.4.1 再结晶微区织构及晶粒形貌 |
6.4.2 再结晶宏观织构 |
6.4.3 不同回复程度的界面组织演变 |
6.5 再结晶行为分析 |
6.5.1 基于回复程度的形核机制 |
6.5.2 回复对再结晶尺寸的影响 |
6.5.3 回复对晶粒长径比的影响 |
6.5.4 回复对宏观织构的影响 |
6.6 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文(学生一作) |
B.作者在攻读学位期间授权发明的专利 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(3)新型高导电银金合金的组织性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铜及银键合丝研究进展 |
1.2.1 铜键合丝 |
1.2.1.1 键合工艺优化 |
1.2.1.2 铜合金键合丝 |
1.2.1.3 镀层铜键合丝 |
1.2.2 银键合丝 |
1.2.2.1 银合金键合丝 |
1.2.2.2 镀层银键合丝 |
1.3 铜及银合金的冷拉变形 |
1.4 银键合丝键合质量 |
1.4.1 FAB成球性能 |
1.4.2 焊线推拉性能 |
1.5 铜及银键合丝元件的可靠性能 |
1.5.1 铜键合丝可靠性研究 |
1.5.2 键合银丝可靠性研究 |
1.6 论文的研究意义和主要内容 |
2 试验材料及研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设备及试验流程 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 差示扫描量热分析试验 |
2.3.2 X射线衍射分析 |
2.3.3 金相试验 |
2.3.4 电化学试验 |
2.3.5 EBSD分析 |
2.3.6 硬度试验 |
2.3.7 烧球样品形貌观察 |
2.3.8 推拉试验及断口形貌和成分分析 |
2.3.9 可靠性试验 |
3 Cu、Ce对铸态Ag-Au合金组织和性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 铸态合金DSC结果及分析 |
3.3 铸态合金XRD结果及分析 |
3.4 Cu、Ce对 Ag-Au合金金相组织的影响 |
3.5 Cu、Ce对 Ag-Au合金自腐蚀电位的影响 |
3.6 Cu、Ce对 Ag-Au合金硬度的影响 |
3.7 本章小结 |
4 变形量对Ag-Au-X合金组织和性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 变形量对Ag-Au-X合金金相组织的影响 |
4.3 不同变形量Ag-Au-X合金的EBSD分析 |
4.4 变形量对Ag-Au-X合金织构演变的影响 |
4.5 变形量对Ag-Au-X合金界面失配角分布的影响 |
4.6 变形量对Ag-Au-X合金硬度的影响 |
4.7 本章小结 |
5 Ag-Au-X键合丝应用性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 Ag-Au-X合金丝成球性能及成球稳定性分析 |
5.3 Ag-Au-X合金丝焊点推拉性能测试结果及断口分析 |
5.4 Ag-Au-X合金丝焊点金相组织分析 |
5.5 Ag-Au-X元件可靠性分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(4)超声振动辅助纯铜微镦粗实验与模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 微体积成形中的尺寸效应 |
1.3 超声辅助微体积成形研究进展 |
1.3.1 超声辅助微体积成形研究现状 |
1.3.2 超声作用机理 |
1.3.3 超声振动辅助微成形计算机模拟 |
1.3.4 目前研究中存在的问题 |
1.4 本文的研究意义及研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 纯铜超声振动辅助微镦粗实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 纯铜超声振动微镦粗实验 |
2.2.1 实验方案及热处理 |
2.2.2 实验条件 |
2.3 实验结果分析与讨论 |
2.3.1 超声振动对纯铜微镦粗过程应力的影响 |
2.3.2 超声振动辅助纯铜微镦粗过程中的尺寸效应 |
2.3.3 超声振动对试样变形质量与显微组织的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 纯铜晶粒尺度模拟本构建模 |
3.1 引言 |
3.2 塑性变形物理基础 |
3.2.1 单晶体塑性变形 |
3.2.2 多晶体塑性变形 |
3.3 纯铜本构模型的构建 |
3.3.1 表面层模型与尺寸参数的计算 |
3.3.2 纯铜本构模型的构建 |
3.3.3 晶粒与晶界材料的本构模型 |
3.4 模型求解与验证 |
3.4.1 本构关系的求解 |
3.4.2 实验验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 纯铜超声振动辅助微镦粗晶粒尺度模拟 |
4.1 引言 |
4.2 纯铜晶粒尺度微镦粗过程几何建模 |
4.2.1 Voronoi多晶体模型的建立 |
4.2.2 有限元分析模型的建立 |
4.2.3 质量缩放系数的选择 |
4.3 模拟方案的设计 |
4.4 模拟结果分析与讨论 |
4.4.1 常规微镦粗模拟结果与实验对比 |
4.4.2 超声振动对材料成形载荷与应力的影响 |
4.4.3 超声振动对材料应力应变分布的影响 |
4.4.4 超声振动对材料流动的影响 |
4.4.5 超声振动对模具与试样接触界面摩擦的影响 |
4.4.6 晶粒尺寸与试样尺寸对超声振动微镦粗的影响 |
4.4.7 超声振动对试样鼓形程度的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 纯铜超声振动辅助微成形分子动力学模拟 |
5.1 引言 |
5.2 分子动力学基本计算 |
5.2.1 LAMMPS简介 |
5.2.2 原子间势函数的选择及其计算 |
5.2.3 初始条件与边界条件的设置 |
5.2.4 统计系综 |
5.2.5 缺陷与统计分析方法 |
5.3 单晶铜超声振动辅助压缩过程建模与模拟 |
5.3.1 模型的建立 |
5.3.2 模拟过程设置 |
5.4 单晶铜常规压缩变形分析 |
5.5 超声振动对单晶铜压缩变形的影响 |
5.5.1 超声参数对材料位错的影响 |
5.5.2 超声振动对非晶化转变的影响 |
5.5.3 超声振动对径向分布函数的影响 |
5.5.4 超声振动在单晶变形中的作用机理分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)单晶镍基高温合金微铣削加工机理与工艺基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义、来源 |
1.1.1 课题背景及研究意义 |
1.1.2 课题来源 |
1.2 微铣削加工技术概述 |
1.2.1 微铣削中的尺度效应 |
1.2.2 微型机床研究 |
1.2.3 微铣削刀具研究 |
1.3 微铣削加工的研究现状 |
1.3.1 微铣削表面质量国内外研究现状 |
1.3.2 微铣削力国内外研究现状 |
1.3.3 微铣削温度研究现状 |
1.3.4 微铣削刀具磨损国内外研究现状 |
1.3.5 微铣削表层再结晶国内外研究现状 |
1.4 微铣削存在的主要问题 |
1.5 课题研究内容及方法 |
1.6 本章小结 |
第2章 单晶镍基高温合金材料特性及微铣削机理研究 |
2.1 单晶镍基高温合金材料特性 |
2.2 相关概念 |
2.3 单晶高温合金的各向异性研究 |
2.4 单晶和多晶材料塑性变形机理 |
2.4.1 单晶材料塑性变形机理 |
2.4.2 多晶材料塑性变形机理 |
2.5 单晶镍基合金微铣削机理及验证 |
2.5.1 分子动力学模型验证 |
2.5.2 单晶高温合金材料去除机理试验验证 |
2.5.3 多晶微铣削机理试验验证 |
2.6 微铣削切屑形态研究 |
2.6.1 难加工材料切屑变形特点 |
2.6.2 微铣削切屑形态 |
2.6.3 单晶镍基高温合金切屑去除机理 |
2.6.4 切屑锯齿化程度分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 单晶镍基高温合金微铣削表面质量研究 |
3.1 单晶镍基高温合金微铣削表面粗糙度模型 |
3.2 试验设备与材料 |
3.2.1 试验用加工及检测设备 |
3.2.2 试验材料 |
3.2.3 试验方法 |
3.3 基于微量润滑(MQL)与干切削条件下微铣削表面粗糙度研究 |
3.3.1 主轴转速对微铣削表面粗糙度影响规律 |
3.3.2 进给速度对微铣削表面粗糙度影响规律 |
3.3.3 铣削深度对微铣削表面粗糙度影响规律 |
3.4 基于响应曲面法的微铣削表面粗糙度模型预测 |
3.4.1 响应曲面法(RSM)试验设计 |
3.4.2 试验结果与讨论 |
3.4.3 粗糙度预测模型试验验证 |
3.5 基于正交试验的微铣削表面粗糙度优化研究 |
3.5.1 正交试验设计与处理 |
3.5.2 微铣削表面形貌分析 |
3.6 不同晶面对微铣削表面加工质量的影响 |
3.7 刀具刃径、刃数对微铣削表面质量的影响 |
3.8 冷却方式对表面质量的影响 |
3.9 不同材料对表面质量的影响 |
3.10 工艺参数对表面毛刺的影响 |
3.11 本章小结 |
第4章 单晶镍基高温合金微铣削力仿真与试验研究 |
4.1 微铣削力理论模型 |
4.1.1 以剪切为主的切削区微铣削力预测模型的计算 |
4.1.2 以耕犁为主的切削区微铣削力预测模型的计算 |
4.1.3 后刀面微铣削力预测模型的计算 |
4.2 微铣削力仿真 |
4.2.1 仿真模型建立 |
4.2.2 仿真模型设置 |
4.3 工艺参数对仿真微铣削力的影响 |
4.3.1 主轴转速对铣削力的影响 |
4.3.2 进给速度对铣削力的影响 |
4.3.3 铣削深度对铣削力的影响 |
4.3.4 不同晶面对铣削力的影响 |
4.3.5 刀具刃口半径对单晶材料微铣削力的影响 |
4.4 微铣削力试验研究 |
4.4.1 试验准备 |
4.4.2 试验方案 |
4.4.3 多元线性回归模型的建立 |
4.4.4 切削参数对微铣削力的影响 |
4.5 异种材料切削工艺参数对微铣削力影响 |
4.5.1 主轴转速对微铣削力的影响 |
4.5.2 进给速度对微铣削力的影响 |
4.5.3 轴向铣削深度对微铣削力的影响 |
4.6 各向异性对微铣削力的影响 |
4.7 试验验证 |
4.8 本章小结 |
第5章 单晶镍基高温合金微铣削温度场仿真与试验研究 |
5.1 铣削区热源理论模型 |
5.1.1 传热学模型 |
5.1.2 热力耦合模型 |
5.2 单晶镍基高温合金的微铣削温度场仿真 |
5.2.1 微铣削温度仿真模型 |
5.2.2 微铣削温度仿真结果与分析 |
5.3 单晶镍基高温合金的微铣削温度场试验 |
5.3.1 铣削温度测量方法 |
5.3.2 微铣削温度试验研究 |
5.3.3 温度试验结果分析 |
5.4 微铣削温度仿真与试验验证 |
5.5 本章小结 |
第6章 单晶镍基高温合金微铣削刀具摩擦磨损机理研究 |
6.1 微铣刀磨损机制 |
6.2 试验用微铣刀及工件材料分析 |
6.2.1 检测设备 |
6.2.2 试验用微铣刀SEM分析 |
6.2.3 试验用工件材料SEM分析 |
6.3 微铣削刀具磨损形式及机理分析 |
6.3.1 后刀面磨损破损机理分析 |
6.3.2 前刀面磨损机理分析 |
6.4 微刀具磨损标准 |
6.5 微铣削参数对刀具磨损量的影响 |
6.5.1 主轴转速对刀具磨损量的影响 |
6.5.2 进给速度对刀具磨损量的影响 |
6.5.3 铣削深度对刀具磨损量的影响 |
6.6 本章小结 |
第7章 单晶镍基高温合金微铣削表面白层及再结晶研究 |
7.1 单晶镍基高温合金微铣削表面白层研究 |
7.1.1 已加工表面白层产生机制 |
7.1.2 白层影响因素分析 |
7.1.3 白层SEM分析 |
7.2 亚表层显微硬度分析 |
7.2.1 显微硬度的测试 |
7.2.2 显微硬度结果分析 |
7.3 单晶镍基高温合金微铣削亚表层再结晶研究 |
7.3.1 高温环境处理 |
7.3.2 试验设计 |
7.3.3 再结晶机理 |
7.3.4 不同温度对再结晶层的影响 |
7.3.5 微铣削工艺参数对再结晶层的影响 |
7.3.6 不同晶面对再结晶影响 |
7.3.7 再结晶层组织分析 |
7.4 再结晶预防及控制方法 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
作者简介 |
(6)挤压工艺对2297铝合金力学性能与电学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 Al-Cu-Li合金的发展状况 |
1.1.1 国外发展状况 |
1.1.2 国内发展状况 |
1.2 合金元素在Al-Cu-Li合金中的作用 |
1.2.1 主合金化元素 |
1.2.2 微合金化元素 |
1.2.3 杂质元素 |
1.3 铝合金的挤压成型 |
1.3.1 挤压成型工艺流程与分类 |
1.3.2 挤压过程中的影响因素 |
1.4 热处理工艺 |
1.4.1 均匀化热处理 |
1.4.2 固溶处理 |
1.4.3 时效处理 |
1.5 本文研究目的及意义 |
1.6 本文研究内容 |
2 实验过程与实验方法 |
2.1 实验材料与设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 实验工艺流程 |
2.3 合金制备 |
2.3.1 合金成分设计 |
2.3.2 合金制备 |
2.4 合金加工工艺 |
2.4.1 均匀化热处理 |
2.4.2 挤压工艺 |
2.4.3 固溶时效处理 |
2.5 性能检测 |
2.5.1 拉伸性能测试 |
2.5.2 显微硬度测试 |
2.5.3 导电率测试 |
2.5.4 合金成分测试 |
2.6 组织观察与分析 |
2.6.1 金相组织观察 |
2.6.2 扫描电子显微镜观察 |
2.6.3 X射线衍射分析仪(XRD) |
3 挤压对合金微观组织与性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 铸态合金微观组织分析 |
3.3 均匀化态合金微观组织性能分析 |
3.3.1 均匀化态合金微观组织分析 |
3.3.2 均匀化态合金性能分析 |
3.4 挤压态合金微观组织性能分析 |
3.4.1 挤压态合金微观组织分析 |
3.4.2 挤压态合金性能分析 |
3.5 本章小节 |
4 固溶时效对合金挤压态组织性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 固溶温度对合金挤压态组织性能的影响 |
4.2.1 固溶温度对合金挤压态组织的影响 |
4.2.2 固溶温度对合金挤压态性能的影响 |
4.3 固溶时间对合金挤压态组织性能的影响 |
4.3.1 固溶时间对合金挤压态组织的影响 |
4.3.2 固溶时间对合金挤压态性能的影响 |
4.4 时效时间对铝合金组织性能的影响 |
4.4.1 时效时间对合金组织的影响 |
4.4.2 时效时间对合金性能的影响 |
4.5 微合金化对合金组织性能的影响 |
4.5.1 对合金铸态组织的影响 |
4.5.2 对均匀化态组织性能的影响 |
4.5.3 对时效态力学性能与电学性能的影响 |
4.6 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所取得的科研及实践成果 |
致谢 |
(7)双辊铸轧钢/铝复合板坯工艺及理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 层状金属复合材料简介 |
1.2 层状金属复合材料的生产工艺 |
1.2.1 固-固相复合法 |
1.2.2 液-固相复合法 |
1.2.3 液-液相复合法 |
1.3 层状金属复合材料的界面结合过程及其影响因素 |
1.3.1 固-固复合结合机理 |
1.3.2 固-液复合结合机理 |
1.3.3 层状金属复合材料界面结合形式 |
1.3.4 影响层状金属复合材料结合强度的因素 |
1.4 铸轧法生产金属复合板坯研究现状 |
1.4.1 铸轧技术简介 |
1.4.2 铸轧法生产金属复合板坯研究现状 |
1.5 本文研究背景、主要内容和研究意义 |
第2章 实验方案与过程 |
2.1 实验方案设计 |
2.2 实验材料及复合铸轧实验 |
2.2.1 复合铸轧设备及材料 |
2.2.2 复合铸轧过程 |
2.2.3 电磁复合铸轧设备及过程 |
2.3 钢/铝复合板坯的后续冷轧及热处理 |
2.4 钢/铝复合板坯的性能检测 |
2.4.1 界面形貌及结合强度 |
2.4.2 力学性能 |
第3章 双辊铸轧钢/铝复合板坯工艺研究 |
3.1 复合铸轧过程中的界面换热系数 |
3.1.1 界面接触热阻及其影响因素 |
3.1.2 铸轧过程中的界面换热系数 |
3.2 复合铸轧区内温度场模型的建立 |
3.3 复合铸轧实验参数的确定 |
3.3.1 浇注温度和铸轧速度对铸轧稳定性的影响 |
3.3.2 轧制力横向分配和铸嘴制作安装对铸轧稳定性的影响 |
3.3.3 铸轧区内熔体压力对铸轧稳定性的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 双辊铸轧钢/铝复合板坯界面反应及结合机理 |
4.1 浇注温度和铸轧速度对界面反应的影响 |
4.1.1 不同铸轧条件下的结合界面形貌及元素互扩散 |
4.1.2 不同铸轧条件下的结合强度及剥离界面形貌 |
4.1.3 钢带表面粗糙度对结合强度的影响 |
4.2 铸轧区内熔体压力对界面反应的影响 |
4.3 电磁场对铸轧复合过程和界面反应的影响 |
4.3.1 电磁场对复合铸轧过程稳定性的影响 |
4.3.2 电磁场对界面反应和结合强度的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 后续处理对双辊铸轧钢/锅复合板坯性能的影响 |
5.1 后续处理工艺参数的确定 |
5.2 不同退火制度下的界面反应和结合强度 |
5.2.1 不同退火制度下的界面反应 |
5.2.2 不同退火制度下的结合强度 |
5.3 不同退火冷轧组合条件下的界面反应和结合强度 |
5.3.1 不同退火冷轧组合条件下的界面反应 |
5.3.2 不同退火冷轧组合条件下的结合强度 |
5.4 本章小结 |
第6章 铸轧钢/铝复合板坯的力学性能 |
6.1 铸轧复合板坯的拉伸性能 |
6.2 铸轧复合板坯的三点弯曲性能 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间获得的学术成果 |
作者简介 |
(8)NiTi形状记忆合金包套压缩塑性变形机理及局部非晶化机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
博士学位论文创新成果自评表 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 镍钛形状记忆合金的研究现状 |
1.2.1 镍钛形状记忆合金的晶体结构 |
1.2.2 镍钛形状记忆合金的马氏体相变 |
1.2.3 镍钛形状记忆合金的形状记忆效应与超弹性机制 |
1.3 镍钛形状记忆合金塑性变形研究现状 |
1.4 晶体塑性有限元法的研究现状 |
1.4.1 晶体塑性有限元法的起源与发展 |
1.4.2 晶体塑性有限元法的应用现状 |
1.5 课题研究意义和研究内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 镍钛形状记忆合金局部包套压缩塑性变形机理 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与实验方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 镍钛形状记忆合金低温局部包套压缩塑性变形机理 |
2.3.1 镍钛形状记忆合金塑性变形微观结构演化 |
2.3.2 镍钛形状记忆合金塑性变形非晶化机制 |
2.4 镍钛形状记忆合金室温局部包套压缩塑性变形机理 |
2.4.1 镍钛形状记忆合金塑性变形微观结构演化 |
2.4.2 镍钛形状记忆合金塑性变形非晶化机制 |
2.4.3 镍钛形状记忆合金塑性变形非晶化临界位错密度模型 |
2.5 不同温度下镍钛形状记忆合金局部包套压缩塑性变形机理 |
2.5.1 镍钛形状记忆合金塑性变形微观结构演化 |
2.5.2 不同温度下镍钛形状记忆合多塑性变形机制 |
2.6 本章小结 |
第3章 镍钛形状记忆合金中温单向压缩及整体包套压缩变形机理 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与实验方法 |
3.3 晶粒取向表示方法 |
3.3.1 取向矩阵表示法 |
3.3.2 欧拉角表示法 |
3.3.3 角轴对表示法 |
3.3.4 晶粒间取向差 |
3.4 镍钛形状记忆合金单向压缩变形机理及微观结构演化 |
3.5 镍钛形状记忆合金整体包套压缩变形机理及微观结构演化 |
3.6 本章小结 |
第4章 晶体塑性有限元基本理论及多晶模型构建 |
4.1 引言 |
4.2 经典晶体塑性理论 |
4.2.1 有限变形运动学 |
4.2.2 晶体塑性运动学 |
4.2.3 晶体塑性本构关系 |
4.2.4 晶体塑性硬化法则 |
4.3 基于应变梯度的晶体塑性理论 |
4.3.1 基于应变梯度的塑性理论概述 |
4.3.2 基于应变梯度的晶体塑性理论 |
4.4 经典晶体塑性理论在ABAQUS的实现 |
4.5 基于应变梯度的晶体塑性理论在ABAQUS的实现 |
4.6 多晶模型的建立 |
4.7 本章小结 |
第5章 镍钛形状记忆合金单向压缩晶体塑性有限元模拟 |
5.1 引言 |
5.2 单向压缩多晶模型及材料参数拟合 |
5.2.1 三维Voxel模型 |
5.2.2 三维Realistic模型 |
5.2.3 二维Realistic模型 |
5.3 基于不同加载路径的单向压缩晶体塑性有限元模拟 |
5.4 基于不同滑移系的单向压缩晶体塑性有限元模拟 |
5.5 单向压缩不均匀变形晶体塑性有限元模拟 |
5.6 本章小结 |
第6章 镍钛形状记忆合金整体包套压缩晶体塑性有限元模拟 |
6.1 引言 |
6.2 基于MBSGCP理论的材料参数确定 |
6.2.1 晶粒数目敏感性分析 |
6.2.2 单元数目敏感性分析 |
6.2.3 建立的三维Realistic多晶模型 |
6.2.4 材料参数确定 |
6.3 基于MBSGCP理论的包套压缩有限元模拟 |
6.3.1 包套压缩有限元模型的建立 |
6.3.2 包套压缩变形的织构演化 |
6.3.3 包套压缩变形的SSD密度和GND密度演化 |
6.3.4 基于MBSGCP理论和EBSD分析的GND密度演化对比 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)单晶银、铝的制备及层错能对冷拔变形组织的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 单晶体的制备技术 |
1.2.1 单晶连铸技术 |
1.2.2 旋转提拉法 |
1.2.3 布里奇曼法 |
1.3 面心立方金属在形变过程中织构和微观组织演化 |
1.3.1 面心立方金属的冷拔形变织构 |
1.3.2 层错能、应变量和温度对微观组织结构的影响 |
1.4 电子背散射技术 |
1.4.1 EBSD原理 |
1.4.2 EBSD在形变中的应用 |
1.5 研究意义及研究内容 |
1.5.1 本文的研究意义 |
1.5.2 研究的内容 |
2 实验过程及方法 |
2.1 研究对象 |
2.2 研究方案 |
2.3 冷拔变形 |
2.3.1 试样预处理 |
2.3.2 冷拔变形原理及其装置 |
2.4 组织分析 |
2.4.1 EBSD分析 |
2.4.2 TEM分析 |
2.5 高真空定向凝固设备及其制备确定取向单晶的一般工艺 |
2.6 本章小结 |
3.1 引言 |
3.2.1 确定单晶铝的固液界面 |
3.3.2 籽晶的制备 |
3.4 本章小结 |
4 冷拔纯银形变组织与织构的演变规律 |
4.1 引言 |
4.2 宏观组织分析 |
4.2.1 晶粒宏观裂化 |
4.2.2 反极图 |
4.2.3 极图 |
4.2.4 形变织构组分 |
4.2.5 界面失配角 |
4.3 微观组织分析 |
4.4 本章小结 |
5 不同温度下冷拔强织构纯铝组织的演变规律 |
5.1 引言 |
5.2 高温下(80℃)宏观组织分析 |
5.2.1 晶粒的宏观裂化 |
5.2.2 失配角 |
5.3 低温下多晶铝的宏观组织分析 |
5.3.1 晶粒的宏观裂化 |
5.3.2 失配角 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)柱状晶组织Cu71Al18Mn11形状记忆合金的性能及制备加工基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及目的意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 课题来源 |
1.1.3 研究目的和意义 |
1.2 Cu-Al-Mn形状记忆合金 |
1.2.1 形状记忆合金及其基本特性 |
1.2.2 Cu基形状记忆合金的特点及应用 |
1.2.3 Cu-Al-Mn合金的相变晶体学 |
1.3 Cu-Al-Mn合金组织控制研究进展 |
1.3.1 多晶Cu-Al-Mn合金所面临的问题 |
1.3.2 竹节晶组织Cu基形状记忆合金 |
1.3.3 柱状晶组织Cu基形状记忆合金 |
1.4 Cu-Al-Mn合金加工热处理研究进展 |
1.4.1 低温时效处理 |
1.4.2 塑性加工成形 |
1.4.3 晶粒异常长大 |
2 研究内容与技术路线 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
3 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金性能提升机制 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料和方法 |
3.2.1 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金的制备 |
3.2.2 力学性能与形状记忆性能测试 |
3.2.3 评价与表征 |
3.3 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金的组织特征 |
3.4 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金的拉伸力学性能 |
3.5 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金的超弹性性能 |
3.6 晶粒取向对合金超弹性性能的影响 |
3.7 晶界对合金超弹性性能的影响 |
3.8 小结 |
4 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金性能各向异性及组织优化设计原则 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及方法 |
4.3 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金的性能各向异性 |
4.3.1 形状记忆效应各向异性 |
4.3.2 超弹性各向异性 |
4.3.3 各向异性器件设计 |
4.4 晶粒取向对超弹性各向异性的影响 |
4.5 晶界对性能各向异性的影响 |
4.5.1 晶界对超弹性各向异性的影响 |
4.5.2 晶界对超弹性能量内耗的影响 |
4.5.3 晶界处应力-相变的交互作用 |
4.6 高性能Cu基形状记忆合金的组织优化设计原则 |
4.6.1 晶粒取向 |
4.6.2 晶粒尺寸 |
4.6.3 晶界特征 |
4.6.4 组织设计原则 |
4.7 小结 |
5 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金超弹性疲劳性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料和方法 |
5.3 在不同应变模式下的超弹性疲劳性能 |
5.3.1 累加变形循环 |
5.3.2 定总应变拉伸循环 |
5.3.3 定单次应变拉伸循环 |
5.3.4 定总应变拉伸/压缩循环 |
5.4 超弹性性能在循环过程中的变化 |
5.5 超弹性的疲劳效应 |
5.6 小结 |
6 加工和热处理对柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金组织和性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料和方法 |
6.2.1 低温时效热处理 |
6.2.2 轧制实验 |
6.2.3 晶粒长大热处理 |
6.3 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金的低温时效处理 |
6.3.1 低温时效对合金组织结构的影响 |
6.3.2 低温时效对性能的影响 |
6.3.3 贝氏体相变动力学 |
6.3.4 低温时效的应用 |
6.4 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金轧制变形及再结晶热处理 |
6.4.1 多道次高温轧制 |
6.4.2 高温轧制+多次室温冷轧 |
6.5 柱状晶组织Cu_(71)Al_(18)Mn_(11)合金晶粒长大 |
6.5.1 再结晶晶粒长大 |
6.5.2 晶粒异常长大 |
6.6 小结 |
7 结论 |
8 主要创新点 |
9 课题展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
四、单晶铝线材在变形与加热过程中的组织性能变化(论文参考文献)
- [1]异温轧制制备钛/铝/镁复合板工艺方法和组织性能研究[D]. 祁梓宸. 燕山大学, 2021
- [2]应变路径对高纯钽板变形及退火行为的影响研究[D]. 柳亚辉. 重庆大学, 2020(02)
- [3]新型高导电银金合金的组织性能研究[D]. 梁爽. 重庆理工大学, 2020(08)
- [4]超声振动辅助纯铜微镦粗实验与模拟研究[D]. 王伟国. 山东大学, 2019(09)
- [5]单晶镍基高温合金微铣削加工机理与工艺基础研究[D]. 高奇. 东北大学, 2018(01)
- [6]挤压工艺对2297铝合金力学性能与电学性能的影响[D]. 李家印. 昌吉学院, 2018(01)
- [7]双辊铸轧钢/铝复合板坯工艺及理论研究[D]. 陈刚. 东北大学, 2017(01)
- [8]NiTi形状记忆合金包套压缩塑性变形机理及局部非晶化机制研究[D]. 胡励. 哈尔滨工程大学, 2017(06)
- [9]单晶银、铝的制备及层错能对冷拔变形组织的影响[D]. 李磊. 西安工业大学, 2016(02)
- [10]柱状晶组织Cu71Al18Mn11形状记忆合金的性能及制备加工基础研究[D]. 刘记立. 北京科技大学, 2016(05)