買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標用IPTOP,全免費！專利年費監控用IP管家,真方便！

龍圖騰網獲悉中國科學院金屬研究所申請的專利一種通過析出相形貌定量預測鋁合金加工硬化能力的方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114743616B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111520191.0，技術領域涉及：G16C60/00；該發明授權一種通過析出相形貌定量預測鋁合金加工硬化能力的方法是由張振軍;曲展;張哲峰設計研發完成，并于2021-12-13向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種通過析出相形貌定量預測鋁合金加工硬化能力的方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種通過析出相形貌定量預測鋁合金加工硬化能力的方法，屬于金屬材料力學性能預測技術領域。本發明根據第二相主導鋁合金位錯滑移方式導致位錯湮滅再分配，提出第二相湮滅系數k參數化這種影響，建立了含有第二相材料加工硬化能力定量預測方法。本發明通過透射照片獲得析出相的形貌信息，便可實現鋁合金加工硬化能力的定量預測，節約了拉伸試驗所耗費的實驗費用和時間，提供了一種不需要拉伸測試破壞服役構件的簡單、快速可靠的預測方法，對鋁合金工程構件的材料選擇與設計具有重要的指導意義。同時該預測方法的準確性進一步驗證析出相對位錯湮滅的影響機理，豐富了加工硬化理論，對鋁合金拉伸本構關系的建立具有重要的借鑒意義。

本發明授權一種通過析出相形貌定量預測鋁合金加工硬化能力的方法在權利要求書中公布了：1.一種通過析出相形貌定量預測鋁合金加工硬化能力的方法，其特征在于：對于面心立方金屬，拉伸應力-應變本構關系滿足Voce指數形式，具體形式可化簡為公式1： σ＝σs-σre-nε1； 公式1中，σs、σr和n分別對應于材料的飽和強度、剩余強度和應變硬化指數，其中可以看出材料的加工硬化能力取決于應變硬化指數n，因此根據n值的大小可以定量預測材料的加工硬化能力；應變硬化指數n與等效位錯湮滅距離ye直接相關，滿足公式2： 公式2中，M為泰勒因子，取3.1；b為材料的伯格斯矢量，對于鋁合金b＝0.286nm；公式2用來研究材料加工硬化能力和微觀組織間的聯系；但對于基體中含有第二相的變形鋁合金，第二相存在會導致位錯湮滅的再分配，即滑動位錯在遇到異號林位錯之前，會存在一部分在第二相上發生湮滅，另一部分位錯與林位錯發生交滑移湮滅；對于鋁合金基體中含有第二相的情況，第二相會提升其周圍的位錯湮滅距離，使得基體位錯被吸收并湮滅于第二相上；因此提出通過一個系數k反映第二相對基體的湮滅距離的平均影響，那么在第二相周圍的位錯湮滅距離ys可以表示為公式3： ys＝kym3； 公式3中，ym是基體的本征位錯湮滅距離，而ys是第二相所引起的強制湮滅距離，k定義為第二相湮滅系數，其表示第二相對基體位錯湮滅距離提升的平均效應，取決于第二相的類型和相界面特征； 進一步提出將變形鋁合金看成基體林位錯交互作用區域和第二相所影響的強制位錯湮滅區域faff組成的復合材料，因此根據混合準則，在鋁合金中，等效位錯的湮滅距離ye需要被修正為公式4： ye＝1-faffym+faffkym4； 公式4中，faff表示被第二相所影響的體積分數；聯立公式2、3和4，得出含有第二相材料的應變硬化指數n的修正公式5： n＝n0+n0k-1faff5； 公式5中對應不含第二相時，即單相固溶體的應變硬化指數，與合金的成分相關；進一步提出第二相的影響區域是以第二相為中心的橢球，那么faff可以被表示為以下公式6形式： 公式6中，d和l為第二相的直徑和長度；fsp為第二相的體積分數；關于第二相特征，采用長徑比ω和典型尺寸進行描述，典型尺寸即長軸尺寸，對于棒狀或板狀的細長第二相為其長度l；對于盤狀或球狀的扁平第二相為其直徑d；對于兩種典型的第二相，長徑比呈現不同的表示形式，棒狀或板狀的細長第二相表示為ω＝ld，盤狀或球狀的扁平第二相表示為ω＝dl；因此對于基體含有體積分數為fsp和長徑比為ω的兩種典型的第二相，faff具有不同的表達形式，對于棒狀或板狀的細長第二相可以分別表示為公式7a： 對于盤狀或球狀的扁平第二相可以分別表示為公式7b： 在此基礎上，所述的通過析出相形貌定量預測鋁合金加工硬化能力的方法包括如下步驟： 1對目標鋁合金進行完全固溶處理獲得對應合金成分的單相固溶體；在一定的溫度下進行一定時間的時效處理，獲得成分相同但微觀組織不同的時效態； 所述的固溶處理應確保析出相能完全固溶于基體；時效處理溫度應低于鋁合金的再結晶溫度，防止晶粒長大；時效時間應大于鋁合金的峰時效時間，確保第二相都是被位錯繞過；這一時效態合金與固溶態合金以及所預測的時效態合金應該包含如下特征：成分相同，晶粒尺寸相同，初始位錯密度相同，析出相形貌不同； 2進行室溫軸向拉伸實驗，將拉伸工程應力應變曲線轉化為真應力應變曲線，對真應力應變的加工硬化曲線段進行指數擬合獲得完全固溶態的應變硬化指數n0及對應時效態的應變硬化指數n； 3進行透射樣品制備對該時效態的第二相形貌進行觀察，根據透射照片統計第二相的體積分數fsp、長徑比ω和典型尺寸：對于棒狀或板狀的細長第二相為長度l；對于盤狀或球狀的扁平第二相為直徑d； 4根據步驟2、3所獲得的對應時效態的n和第二相形貌特征：fsp、ω、l和d代入公式5和公式7a、7b可得到關于k的一元四次方程，這類方程有四個解，其中有兩個虛數解可直接排除，另外根據k≥1便可獲得對應材料的第二相湮滅系數k； 5根據步驟2和步驟4所獲得的單相固溶體的硬化指數n0和第二相湮滅系數k，對目標鋁合金的任一時效狀態采用步驟3的方法獲得析出相形貌照片并統計第二相形貌特征：fsp、ω、l和d代入公式5和公式7a、7b便可定量預測對應材料的應變硬化指數n，從而根據應變硬化指數n大小衡量不同組織狀態的加工硬化能力。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人中國科學院金屬研究所，其通訊地址為：110016 遼寧省沈陽市沈河區文化路72號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。