温度对喷射成形7075+TiC铝合金触变成形的影响

D0I:10.13374/i.issm1001053x.2004.01.010 第26卷第4期 北京科技大学学报 Vol.26 No.4 2004年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2004 温度对喷射成形7075+TiC铝合金 触变成形的影响 刘慧敏程军胜崔华杨滨张济山 北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京100083 摘要采用Gleeble-l500热模拟机，对原位反应喷射成形7075+TiC铝合金进行半固态压缩 变形，通过扫描电镜观察其变形后纵横截面的组织，用【mage tool软件及平均截线法统计晶粒 尺寸.研究表明，晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大，对应580620℃的变形温度，晶粒尺 寸分布范围为10-21m:当变形温度为610℃，变形速率为1s时，合金表现出良好的半固态 触变成形性能 关键词喷射成形7075+TC铝合金；半固态；压缩变形；变形温度；微观组织 分类号TG146.21 金属的半固态触变成形包括三个重要的技 1为压缩变形示意图.压缩变形完成后，立即将试 术环节：半固态坯料的制备、二次加热和触变成 样淬火，以固定其内部组织， 形.目前半固态坯料的制备方法有电磁搅拌、应 石墨片 试样 热电偶 变诱发熔化激活法、喷射成形法、紊流效应法、粉 末冶金法以及液相线铸造法等，其中前两种方法 已经进入工业应用阶段.喷射成形法制备的半固 态坯料具有细小均匀的快速凝固组织，明显优 于其他方法得到的坯料组织，二次加热是将半固 态坯料加热至固液两相区并保温一定时间，使合 图1压缩变形示意图 金的部分组织发生演变、重熔，获得所需的晶粒 Fig.1 Schematic of compression deformation 尺寸与形状，满足后续的半固态触变成形要求. 在这一过程中，普遍存在晶粒的长大行为，为 (1)试样的制备.实验用材料为采用原位反应 得到适宜的液相比例，导致晶粒尺寸偏大，对性 喷射成形技术制备的7075+2.91%TiC铝合金（体 能产生不良影响.笔者在研究喷射成形7075铝合 积分数)，试样为中10mm×15mm的圆柱体. 金的二次加热过程中合金组织的演变规律时发 (2)热模拟工艺参数的确定，影响压缩变形的 现，加入少量的原位TC颗粒对晶粒长大具有显 工艺参数包括变形温度、加热速度、保温时间、变 著的抑制作用.本文研究了后续的触变成形， 形速率及总应变量.变形温度考虑以下几个方面 在不同的变形温度下，对该合金进行半固态模拟 综合确定：笔者在7075铝合金的固液两相区(477 变形，比较试样变形后的外形及晶粒尺寸. ~635℃"进行半固态二次加热实验结果表明，喷 射成形7075+TiC铝合金在580℃下保温60min 1实验方法 后，其晶粒尺寸基本不发生变化(<I0m),仍保持 喷射成形的均匀细小等轴晶的组织特征；600℃ 热模拟实验采用Gleeble-l500热模拟机.图 保温60min后，其晶粒尺寸有所长大(30m),随 收稿日期200309-15刘慧敏女，31岁，博士研究生 着加热温度的继续升高，平均晶粒尺寸具有单调 *国家自然科学基金资助项目No.50171010)

第 ‘ 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 抽 招 】 恤 · 温度对喷射成形 铝合金 触变成形的影响 刘 慧敏 程 军胜 崔 华 杨 滨 张 济 山 北 京科技大 学新 金 属 材料 国家重 点 实验 室 ， 北京 摘 要 采 用 热模拟 机 ， 对 原位 反应 喷射 成 形 十 铝 合 金 进行 半 固态 压 缩 变 形 ， 通 过 扫描 电镜 观 察 其变 形 后 纵 横截面 的组 织 ， 用 软件 及 平 均截线 法 统 计 晶粒 尺 寸 研 究表 明 ， 晶粒尺 寸随着 变 形温度 的升 高而 增 大 ， 对应 巧 ℃ 的变形 温度 ， 晶粒尺 寸 分布 范 围为 卫脚 当变 形温 度为 ℃ ， 变形速 率 为 一 ，时 ， 合 金 表 现 出 良好 的 半 固态 触 变成形 性 能 关键词 喷射成 形 十 铝 合 金 半 固态 压 缩变形 变 形 温度 微 观 组 织 分 类号 金 属 的 半 固态 触 变 成 形 包 括 三 个 重 要 的技 术环 节 半 固态 坯 料 的制 备 、 二 次加 热 和 触 变成 形‘，， 目前半 固态坯 料 的制 备方 法 有 电磁搅 拌 、 应 变诱发熔化激 活法 、 喷射成 形法 、 紊流 效应 法 、 粉 末 冶金 法 以及 液相线铸造法 等 ， 其 中前两种 方法 已 经 进 入 工 业 应 用 阶段 喷射 成 形法 制 备 的半 固 态 坯料 具有 细 小均 匀 的快速 凝 固组织 倒 ， 明显 优 于 其他 方法 得 到 的坯料 组 织 二 次加 热 是 将 半 固 态坯 料 加热 至 固液 两相 区 并保温 一 定 时 间 ， 使 合 金 的部 分 组 织 发 生演变 、 重熔 ， 获 得 所 需 的 晶粒 尺 寸与 形状 ， 满足 后 续 的半 固态 触 变 成 形要 求 在 这 一 过程 中 ， 普 遍 存 在 晶粒 的长 大行 为 ‘洲 ， 为 得 到适 宜 的液相 比例 ， 导 致 晶粒 尺 寸偏 大 ， 对 性 能产 生不 良影 响 笔者在研 究喷射 成 形 铝 合 金 的 二 次 加 热 过 程 中合 金 组 织 的 演 变 规 律 时 发 现 ， 加 入 少 量 的原位 颗 粒 对 晶粒 长 大 具 有显 著 的抑 制 作用 ‘ 本文 研 究 了后 续 的触 变成 形 ， 在 不 同的变形温 度 下 ， 对 该 合金进 行 半 固态 模拟 变 形 ， 比较 试 样 变形 后 的外 形及 晶粒 尺 寸 为压缩变 形示 意 图 压缩 变形 完成 后 ， 立 即将试 样 淬 火 ， 以固定其 内部 组 织 石 墨片 试样 热电偶 图 压 缩 变形 示 惫 图 · 枷 实验 方 法 热 模 拟 实验 采 用 一 热 模拟 机 图 收稿 日期 刁 刘 慧 敏 女 ， 岁 ， 博 士 研 究 生 试样 的制 备 实验 用 材料为采用 原位 反应 喷射 成 形 技术 制备 的 十 铝 合 金 体 积 分 数 ， 试 样 为们 。 的 圆柱 体 热模拟工 艺参数 的确 定 影 响压 缩 变形 的 工 艺 参数 包括 变形 温度 、 加 热速度 、 保 温 时 间 、 变 形 速 率及 总应 变 量 变 形温度 考虑 以下 几个 方 面 综合 确 定 笔 者 在 铝 合 金 的 固液 两相 区 一 ℃ ’ ” 进 行 半 固态 二 次加 热 实验 结果 表 明 ， 喷 射 成 形 铝 合 金 在 ℃ 下 保 温 后 ， 其 晶粒 尺 寸基 本 不 发 生变化 卿 ， 仍保持 喷射成 形 的均 匀 细小等 轴 晶 的组 织 特 征 ℃ 保 温 后 ， 其 晶粒 尺 寸有所 长 大 脚 ， 随 着 加 热温度 的继 续 升 高 ， 平 均 晶粒 尺 寸具有 单调 国家 自然科学基金 资助项 目 州。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2004．04．040

·392· 北京科技大学学报 2004年第4期 增大的趋势，但其长大幅度不大.根据文献[12]， 横截面的微观组织，并应用mage Tool软件及平 7075铝合金半固态触变成形液相比例为30%~ 均截线法统计晶粒尺寸，对比两者的不同变化. 50%时对应的温度为600620℃，由此变形温度 分别取为580,600,610,620℃.为了避免产生明显 2实验结果及分析 的固液相分离现象，二次加热过程必须满足升温 图3为半固态压缩变形后试样外形图.由图 速度快而均匀的条件.对应于580℃的变形温度， 可知，变形温度为580℃时，试样边缘出现较大的 加热速度确定为500℃前10℃s,500℃后1℃s:对 裂口，见图3(a).变形温度提高至600℃时，裂口 应于600,610,620℃的变形温度，加热速度确定 尺寸有所减小，见图3b).变形温度为610℃时， 为550℃前10℃s,550℃后1℃s:降低加热速度是 变形状况最佳，其外形类似鼓状且非常完整，鼓 为了避免在接近预定温度时，由于加热系统的惯 肚部位有一些细小的纵裂纹而未发生大裂口，见 性，使试样的实际温度突然超出预定值.为了使 图3(c).当变形温度上升到620℃时，试样不仅产 温度均匀，到达预定的变形温度以后，要保温一 生了裂口而且有液相部分由裂口或从气孔中滋 定时间，除了变形温度为620℃时保温20s以外， 出，见图3(d)中的白色部分， 其他情形均为2min,热变形工艺曲线的示意图 出现裂纹和裂口的原因有以下三种：(1)变形 见图2.变形速率e=1s,变形量e=0.7 速率相对快，固液相在变形过程中来不及相互渗 (③)压缩变形后，通过扫描电镜观察试样纵、 透或混匀而导致部分区域相互分离，促成裂纹和 裂口的产生.(2)TiC颗粒的加入，使合金的塑性 有所下降，从材料的纯度上讲TC属于夹杂物， 并且TC颗粒自身的热稳定性高，在7075铝合金 的两相区温度，依然保持初始状态，不发生分解 或熔化等现象，因此试样整体的软硬程度不同， 在热变形条件下易产生裂纹和裂口.(3)变形的受 力状态，类似于圆柱体的徽粗情形，试样的外围 属于自由变形区，从力学特征来看，当试样刚开 时间 图2热变形工艺曲线 始受压缩时，此区所受的应力状态为近似单向压 Fig.2 Processing curve of hot deformation 应力，此后，随着变形过程的进展，由于试样逐渐 形成明显的腰鼓形，造成周边不断扩大，使试样 (c) (d) 图3半固态变形后试样外形图.(a)580℃：)600℃：(@)610℃：(d)620℃ Fig.3 Appearance of specimens after semi--solid deformation.(a)580℃：b)6O0℃；()610℃：(d620℃ 的环向附近产生拉应力，所以在变形过程中在该于固相颗粒是被包裹在液相中随液相移动的，而 区域试样承受的是两向拉应力及一向压应力.正 液体几乎没有抗拉强度，因此试样的边缘在表面 是这种应力状态，使得试样在压缩变形过程中容 拉应力的作用下，彼此分开，造成试样边缘的开 易产生纵向裂纹，压缩变形量较大，而且试样中 裂. 的固液相的比例不适当或两者分布不均匀而导 图4及图5为半固态压缩变形后纵截面和横 致固液相分离时，发生上述的开裂现象.这是由 截面的微观组织，纵截面的组织略显压缩变形的

北 京 科 技 增 大 的趋 势 ， 但 其 长 大 幅度 不 大 根据 文 献 【 ， 铝 合 金 半 固 态 触 变成 形 液 相 比 例 为 一 时对 应 的温度为 仆石 ℃ 由此 变 形 温 度 分别 取 为 ， ， ， ℃ 为 了避 免产 生 明显 的 固液相 分 离现象 ， 二 次加热 过程必 须满足 升温 速 度快而 均匀 的条件 对 应 于 ℃ 的变 形温 度 ， 加 热速度确 定 为 ℃ 前 ℃ ， ℃ 后 ℃ 对 应 于 ， ， ℃ 的变形 温 度 ， 加 热速度确 定 为 ℃ 前 ℃ ， ℃ 后 ℃ 降低 加热速度 是 为 了避 免在接近 预 定温度 时 ， 由于加 热 系统 的惯 性 ， 使试样 的实 际温 度突然 超 出预 定值 为 了使 温 度 均 匀 ， 到达 预 定 的变 形温度 以后 ， 要 保温 一 定 时 间 ， 除 了变形 温度 为 ℃ 时保温 以外 ， 其 他情 形 均 为 ， 热 变 形 工 艺 曲线 的示 意 图 见 图 变 形 速 率云二 一 ，， 变 形 量 压 缩 变 形 后 ， 通 过 扫 描 电镜 观 察试 样 纵 、 大 学 学 报 年 第 期 横 截 面 的微 观 组 织 ， 并应 用 软 件及 平 均 截线 法 统 计 晶粒 尺 寸 ， 对 比 两 者 的不 同变化 侧 明 交 关 时间 图 热变形 工艺 曲线 电 加 恤 实验 结 果 及 分 析 图 为半 固态 压 缩 变 形 后试样 外 形 图 由图 可 知 ， 变 形温度 为 ℃ 时 ， 试样边缘 出现较大 的 裂 口 ， 见 图 变 形温度 提 高 至 ℃ 时 ， 裂 口 尺 寸有所减 小 ， 见 图 伪 变形 温 度 为 ℃ 时 ， 变 形 状 况 最 佳 ， 其 外 形类似 鼓状 且 非 常完整 ， 鼓 肚 部位 有 一些 细 小 的纵 裂 纹 而未 发 生 大裂 口 ， 见 图 当变 形温度 上 升 到 ℃ 时 ， 试 样 不 仅产 生 了裂 口 而 且 有 液 相 部 分 由裂 口 或 从 气 孔 中溢 出 ， 见 图 中 的 白色 部 分 出现裂 纹 和 裂 口 的原 因有 以下三 种 变 形 速 率相对 快 ， 固液相 在变形 过 程 中来不及 相 互 渗 透 或 混 匀 而 导致 部 分 区 域 相 互 分 离 ， 促 成 裂 纹和 裂 口 的 产 生 颗 粒 的加 入 ， 使合 金 的塑 性 有 所 下 降 ， 从 材 料 的纯 度 上 讲 属 于 夹 杂物 ， 并 且 颗 粒 自身 的热 稳定 性 高 ， 在 铝 合 金 的两 相 区 温度 ， 依 然 保 持初始 状 态 ， 不 发 生 分 解 或熔 化 等现 象 ， 因此试样 整 体 的软硬 程 度不 同 ， 在 热 变 形条件下 易产 生裂纹和 裂 口 变形 的受 力状 态 ， 类 似 于 圆柱 体 的徽 粗 情形 ， 试 样 的外 围 属 于 自由变形 区 ， 从 力 学特征来 看 ， 当试样 刚开 始 受压 缩 时 ， 此 区 所 受 的应 力状 态 为近似 单 向压 应 力 ， 此后 ， 随着变 形过程 的进展 ， 由于试样逐渐 形 成 明显 的腰 鼓 形 ， 造 成 周边 不 断扩 大 ， 使试样 图 半 固 态 变形 后试样外 形 图 ℃ ‘加℃ ℃ ℃ 抽 侧组邝 沈 ，姆 恤 间 朋。 ℃ 助 ℃ ℃ 。 ℃ 的环 向附近产 生 拉 应 力 ， 所 以在 变形 过程 中在 该 区域试样 承 受 的是 两 向拉应 力及 一 向压 应 力 正 是这种 应 力状 态 ， 使得试 样在 压缩变形过程 中容 易产 生 纵 向裂 纹 ， 压 缩 变 形量 较 大 ， 而 且 试样 中 的固 液 相 的 比例 不 适 当或 两 者 分 布 不 均 匀而 导 致 固液相 分 离 时 ， 发 生 上 述 的 开 裂现 象 这 是 由 于 固相 颗 粒 是 被 包 裹在 液相 中随液相 移 动 的 ， 而 液 体几 乎 没 有抗 拉 强度 ， 因此试样 的边缘 在表 面 拉 应 力 的作 用 下 ， 彼 此 分 开 ， 造 成试样 边缘 的 开 裂 图 及 图 为半 固态 压 缩 变形 后 纵截 面和 横 截 面 的微观 组织 纵截面 的组 织 略显 压缩 变形 的

Vol.26 No.4 刘慧敏等：温度对喷射成形7075+TC铝合金触变成形的影响 393· (a) (b) 图4喷射成形7075+TC铝合金变形后的纵截面组织.(a)580℃；(b)600℃；(@)610C;(d)620℃ Fig.4 Vertical section microstructures of specimens after deformation.(a)580℃；b)600℃；(c)610℃；(d620℃ b c) (d) 图5喷射成形7075+TiC铝合金变形后的横截面组织.(a)580℃；b)600℃；(c)610℃：(d)620℃ Fig.5 Cross section microstructures of specimens after deformation,(a)580C;(b)600C;(c)610C;(d)620C 特征，但基本保持着细小均匀的等轴晶组织.随 条件下横截面组织中的晶粒尺寸稍大一些，两者 着变形温度的升高，晶粒尺寸逐渐增大，晶界上 的晶界宽度也稍有不同，表明晶粒排列在纵向上 的析出物也增多.横截面组织随变形温度的变化 相互之间较紧密而横向上松散一些 规律类似于纵截面的情形，不同之处是在相同的 触变压缩变形过程中变形机制分为液相流

匕 刘 慧敏等 温 度对 喷射成形 铝 合 金触变成形 的影 响 图 喷射 成形 十 铝 合 金 变形 后 的纵截面组织 ℃ 伪 ‘ ℃ ℃ ‘ ℃ 伽 ℃ 伪 ℃ ℃ ， 图 喷射成形 十 铝 合金变形 后 的横截面组织 ℃ 助 ℃ ℃ ℃ 即胎 柱 邝 ， ℃ ℃ ℃ 特 征 ， 但 基 本保 持着 细 小均 匀 的等轴 晶组 织 随 着变 形温 度 的升 高 ， 晶粒 尺 寸 逐渐 增 大 ， 晶界 上 的析 出物 也增 多 横截 面 组 织 随变 形温 度 的变 化 规律类似 于 纵截面 的情形 ， 不 同之 处是在 相 同的 条件 下横截 面组 织 中 的 晶粒 尺 寸稍 大 一些 ， 两者 的 晶界 宽度 也稍 有 不 同 ， 表 明晶粒 排 列 在 纵 向上 相 互 之 间较 紧 密 而 横 向上 松 散一 些 触 变 压 缩 变 形 过 程 中 变 形 机 制 分 为液 相 流

394 北京科技大学学报 2004年第4期 动、阻尼液相流动（含有固相颗粒的液相滑动）、 在变形速率为1s‘,变形量为0.7的条件下进行 颗粒滑动及颗粒塑性变形等四种变形机制).变 压缩变形后，不论在整体外形，还是在礅观组织 形的主导机制首先由颗粒滑动开始，破坏整体框 上都得到了较为理想的结果， 架，启动变形，表现为流变应力的快速增加.在此 期间，其他变形机制也都或多或少地起作用，只 参考文献 是表现得不明显.随着变形量的增加，变形的主 1谢水生，黄声宏.半固态金属加工技术及其应用M0 导机制逐渐变为阻尼液相流动、颗粒滑动和颗粒 北京：冶金工业出版社，1999.3 流动，表现为发生软化现象.在变形的末段，由于 2 Errique J,Lavernia E J,Wu Yue.Spray Atomization and Deposition [M].New York:John Wiley and Sons,1996. 液相的减少，一部分固相颗粒发生塑性变形.至 338 于哪一种变形机制起主导作用，主要取决于固液 3 Ferrante M,de Freitas E.Rheology and microstructural 相的比例分配.当固相比较小时，单个小球或球 development of a Al-4%Cu alloy in the semi-solid state 团的固相悬浮在液相中，此时半固态合金的流动 [J].Mater Sci Eng,1999,A271:172 主要克服的是液相的流动阻力.当固相体积分数 4 Gebelin J C,Suery M,Favier D.Characterisation of the 大到一定程度时，小球或球团相互结成了网络， rheological behaviour in the semi-solid state of grain-re- 处于各自的平衡位置上，当半固态合金开始压缩 fined AZ91 magnesium alloys [J].Mater Sci Eng,1999, 时，网络发生轻微的畸变，小球或球团偏离了各 A272:134 自平衡位置，造成颗粒状固相变形抗力的增加. 5 Zoqui E J,Shehata M T,Aes M P,et al.Morphological evolution of SSM A356 during partial remelting [J].Mater 图6定量地给出了喷射成形7075+TiC铝合 Sci Eng,2002,A325:38 金在半固态压缩变形后的平均晶粒尺寸，合金晶 6 LawrynowiczDE,Wolfenstine J,Lavernia EJ.Grain gro- 粒大小总体上随变形温度的升高而增大，对应于 wth mechanisms in a spray-formed Ni,Al/Al,O,compos- 580-620℃变形温度，平均晶粒尺寸分布于10-21 ite in the presence of a liquid phase [J].Mater Sci Eng. m,横截面的晶粒尺寸相应地比纵截面的大2-5 1997.A230:1 m,这是受力状态中纵向压力大于其他两方向 7 Wang JL,Su Y H,Tsao C-Y A.Evolution of conventional 压力导致纵向尺寸缩短，横向尺寸延长的结果. cast dendritic and spray-cast non-dendritic structures dur- ing isothermal holding in the semi-solid state [J].Scripta 30 Mater,.1997,37(12):2003 8 Manson-Whitton E D,Stone I C,Jones J R,et al.Isother- 25 mal grain coarsening of spray formed alloy in the semi-so- lid state [J].Acta Mater,2002,50:2517 女20 横断面 9 Xia K,Tausing G.Liquidus casting of a wrought alumin- 纵断面 um alloy 2618 for thixoforming []Mater Sci Eng,1998, 15 A246:1 10刘慧敏，王洪斌，杨滨，等.原位TC颗粒对喷射成形 10 7075合金组织的影响).北京科技大学学报，2003， 25(4):337 580 590 600 610 620 11武恭，姚良均，李震霞，等.铝及铝合金材料手册M t/℃ 北京：科学出版社，1997.255 图6变形温度与平均晶粒尺寸之间的关系曲线 12路贵民，董杰，崔建忠.7075合金液相线半连续铸造 Fig.6 Curves of grain size to deformation temperature 与二次加热的合金组织仍.中国有色金属学报， 2001,11(2):211 13 Chen C P,Tsao C Y A.Response of spray-deposited stirr- 3结论 ed-cast and conventional cast Pb-Sn alloy to deformation 原位反应喷射沉积7075+TiC铝合金具有良 in semi-solid state [J].J Mater Sci,1995,5:4019 好的半固态触变成形性.在610℃保温2min,并 (下转第399页)

一 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 动 、 阻 尼 液 相 流动 含 有 固相颗粒 的液相滑 动 、 颗粒 滑 动 及 颗 粒 塑 性 变 形 等 四种 变 形机制‘ 变 形 的主 导机制 首先 由颗粒滑 动 开始 ， 破坏 整 体框 架 ， 启动 变 形 ， 表现 为流 变应 力 的快速增 加 在 此 期 间 ， 其他 变 形机 制 也 都或 多或 少 地 起 作用 ， 只 是表现 得 不 明显 随着 变形量 的增 加 ， 变 形 的主 导机制逐渐变为 阻尼 液相 流 动 、 颗粒滑 动 和 颗粒 流 动 ， 表 现 为发 生 软化现象 在变 形 的末 段 ， 由于 液相 的减 少 ， 一 部分 固相颗 粒 发生 塑 性 变形 至 于 哪 一 种 变形机制起 主 导作用 ， 主 要 取 决 于 固液 相 的 比例 分 配 当 固相 比较 小 时 ， 单 个 小球或 球 团 的 固相 悬 浮 在液相 中 ， 此 时半 固态合金 的流动 主 要 克服 的是液相 的流 动 阻力 当固相 体积 分数 大 到 一 定程 度 时 ， 小球 或 球 团相 互 结 成 了 网络 ， 处 于 各 自的平衡位 置上 ， 当半 固态合 金 开始 压缩 时 ， 网络 发 生 轻 微 的畸变 ， 小 球或 球 团偏 离 了各 自平 衡 位 置 ， 造成颗粒状 固相 变形抗力 的增 加 图 定 量 地 给 出 了喷射 成 形 铝 合 金 在 半 固态压 缩变 形 后 的平 均 晶粒 尺 寸 合金 晶 粒 大 小 总体 上 随变 形温度 的升 高而 增 大 ， 对 应 于 一 ℃ 变形温度 ， 平 均 晶粒 尺 寸 分 布 于 阿 ， 横 截面 的 晶粒 尺 寸相 应 地 比 纵截面 的大 一 ， 这 是 受 力状 态 中纵 向压 力 大 于 其 他 两 方 向 压 力 导致 纵 向尺 寸缩 短 ， 横 向尺 寸延 长 的结 果 在 变 形速 率 为 一 ，， 变 形量 为 的条件 下 进 行 压 缩变 形 后 ， 不 论 在 整体 外 形 ， 还 是 在微观 组 织 上 都 得 到 了较 为 理 想 的 结果 翁粉提、叱哈除呈 ‘ 一 一一 目一 一 叨 ℃ 图 变形温 度与平均 晶粒尺 寸之 间 的 关 系 曲线 口恤 ，恤 恤 碑 结 论 原 位 反 应 喷 射 沉积 十 铝 合 金 具 有 良 好 的半 固态 触 变成 形 性 在 ℃ 保 温 ， 并 参 考 文 献 谢水 生 ， 黄 声宏 半固态金属加 工技术及 其应用 脚〕 北 京 冶金工 业 出版社 ， 币 ， ， 丫 丫 铂 ， ， 一 比 ， ， ， ， 杠 一 反 一 朋 越笋 明 ， ， ， ， ， 州 山七 ， ， ， 旅 ， 而 一化 沐以 必 明 ， ， 泣 ， ， 一 一 一 枉 甘 一 月 乙 ， 一 ， ， 民 以 一 ， ， ， 介 山 吧 、 田 ， ， 刘 慧敏 ， 王 洪 斌 ， 杨 滨 ， 等 原位 五 颗粒对 喷射成形 合金组 织 的影 响 北 京 科 技 大 学学报 ， ， 武恭 ， 姚 良均 ， 李 震霞 ， 等 ， 铝 及铝 合金材料 手 册 【 北 京 科学 出版 社 ， 路贵 民 ， 董杰 ， 崔 建 忠 合 金 液相 线半连 续铸 造 与 二 次 加 热 的 合 金 组 织 明 中 国有 色 金 属 学 报 ， ， ， 一 汕 一 一 ， ， 下 转 第 页

Vol.26 No.4 姜应律等：利用极化曲线推测中性水溶液中钛合金表面的氧化还原反应机理 ·399 Electrochemical Reaction Mechanism of Titanium Alloy in Neutrol Water and 3% NaCl Solution Explored by Polarization Curves JIANG Yingly,WU Yinshun Materials Science and Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijng 100083,China ABSTRACT The polarization curves of titanium alloy TC4 in neutral water and 3%NaCl solution were measured and analyzed.Their cathodic and anodic Tafel slopes were calculated to be much greater than 0.118 V.The cathode process(hydrogen evolution)of titanium alloy in neutrol water was controlled by the reaction H'+H'+e=H,'which explained well the cathode Tafel slope was about 0.23 V.The nonstoichiometric oxide Tio(0.5<x<1)as an in- termediate product took part in an electrochemical reaction was the controlled step in anodic process. KEY WORDS titanium alloy;hydrogen molecule-ion;nonstoichiometric oxide;polarization curve;Tafel slope 堂6望6堂s望a6里s2 eo o望sc6业as望e6Y6Y6望6Ts空ooTes2c56 YaoYo67osYc6望m堂6ass望es堂c62e%里a6望s空sYe6望as业es理es堂s望ess堂sYw里e (上接第394页) Temperature Effect on Thixoforming of Spray-formed 7075 Alloy LIU Huimin,CHENG Junsheng,CUI Hua,YANG Bin,ZHANG Jishan State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Unilateral compression tests on spray formed 7075+TiC Al alloy at semi-solid state were carried out using a Gleeble-1500 dynamic material testing machine.The microstructures of vertical and cross sections of the specimens after deformation were observed by SEM,and the grain size was measured by a mean linear intercept method.The relationship between the deformation temperature and grain size was analyzed.The results indicated that the grain size increased with the increase of deformation temperature and distributed in 10-21 um at 580- 620C.When the deformation temperature was up to 610C with a deformation rate of Is-,the alloy revealed ad- vantageous thixoforming performance. KEY WORDS spray formed 7075+TiC alloy;semi-solid state;compression deformation;deformation tempera- ture;microstructure

姜应律等 利 用极化 曲线 推测 中性水溶液 中钦 合金 表面 的氧化还 原 反 应机理 一 认 汤阴刀 认那 竹 “ ， ， ， 硕 丽 翻 干 凡 ，、 一 上 接 第 页 一 扮 ， 刀万刃 ， 扮， ， 刀翻刀 即 ， ， ， 一 一 加 加 ， 阳 讫 奴 叮 一 脚 一 从币 一 ’ ， 一 奴叮