不同锤锻方式下Ti--6 Al--4 V合金组织及取向演变

利用扫描电镜和背散射衍射技术研究了Ti-6Al-4V合金在不同锤锻变形方式下的组织与取向变化。结果显示：随着镦拔变形次数的增加,Ti-6Al-4V合金中α相及β相组织均趋于均匀,而且两相的取向聚集越不明显;进一步热处理后,锻造过程中形变储存能得到释放,在释放过程中两相也会发生一定的倾转,轴向三次镦拔或者换向三次镦拔对组织均匀性改善明显。综合分析发现,密排六方结构的α相的取向分布对变形方式较敏感：原始棒材以及一次镦拔时,合金中α相的取向{0001}基面织构占了很大部分;随着镦拔次数增多,形变能增加,虽然{0001}基面滑移被抑制,但是{1010}、{1120}等柱面滑移以及{0111}、{1123}等锥面滑移得以开动,大幅地增加了取向的种类,进而降低了取向的集中性,使得取向更趋均匀化。     

锻造方式对 Ti--6Al--4V 合金组织及取向分布的影响

在快锻液压机上对 Ti-6Al-4V 合金进行了锻造变形,采用扫描电镜、背散射电子衍射技术以及 X 射线衍射技术研究了不同锻造方式下合金组织及晶粒取向的变化规律。在单向镦拔和换向镦拔两种不同锻造方式下,难变形区、小变形区及大变形区中α相及β相的分布差别不大,组织均匀性基本一致,两种变形方式下锻坯不同区域的应变稍有差别。进一步对不同变形区域形变织构的定量分析可知：在应变较小的边缘区域,变形主要以{0001}基面滑移为主,形成基面织构;在应变较大的内部区域,织构明显转向{112     

水冷铜模铸造Fe_3Al金属间化合物的组织和力学性能

采用中频感应炉熔炼、水冷铜模冷却的方法制备Fe3A1合金.利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜及力学性能测试对铸态及热处理后合金的组织、力学性能和冲击断裂行为进行研究.结果表明:合金的铸态组织为等轴晶,晶粒尺寸大小不均;合金经1 000℃、15 h均匀化退火+炉冷+600℃、1 h中温回火+油淬热处理后,晶界得到细化,晶内和晶界上析出弥散分布的第二相,晶粒尺寸明显长大;热处理后合金的σb提高73 MPa,硬度由铸态时的22.3 HRC提高到了26.2 HRC,但合金的冲击韧性有所下降;铸态时合金的断裂方式主要以沿晶断裂为主,热处理后合金断口呈沿晶+穿晶的混合型断裂特征.     

高温均质化退火对NiPtB合金组织及溅射成膜性能的影响

利用真空熔炼技术制备NiPtB合金铸锭,分别采用直接中温轧制和高温均质化退火+中温轧制对该合金铸锭进行处理,分析对比两种处理手段对NiPtB合金铸锭组织与性能的影响。结果表明：合金铸态组织的不均匀性难以通过直接中温轧制消除;高温均质化退火可使NiPtB合金组织更加均匀;退火后的NiPtB合金经轧制后,组织均匀性提升,轧面晶粒主要为{100}和{111}取向;相比于直接轧制态,退火+轧制态样品具有更高的硬度和更好的溅射成膜性能。     

Al-Mg系铝合金超塑性薄壁管材

采用熔铸—均匀化退火—挤压工艺研制Al-5.60Mg-0.30Zr-0.07Cr-0.16Mn（质量分数,%）合金管材。对该合金管材进行析出退火处理后,采用热旋—退火—冷旋工艺制备薄壁旋压管。采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸性能测试等手段研究该铝合金旋压管冷变形态与完全再结晶退火态的组织与性能,测试其超塑性能,讨论其超塑性变形与断裂行为。研究结果表明,在Al-Mg铝合金中加入微量锆、铬、锰,可以促使试验合金中第二相颗粒弥散分布,减小后续加工的变形不均匀性;Al-5.6Mg-0.30Zr合金经析出退火—旋压变形后,于500℃退火1 h的再结晶退火组织晶粒平均粒径小于10μm。     

Mo-C棒的横向弯曲性能

采用弯曲性能测量、晶内及晶界的显微硬度测试、金相显微镜、扫描电镜观察等方法,对不同状态下的Mo-C棒横向弯曲性能及组织进行研究.研究结果表明:Mo-C棒再结晶开始温度在950℃左右,在1200℃时基本形成了等轴晶组织;当退火温度低于1200℃时,随着退火温度的升高,合金的横向弯曲性能逐渐提高,在1100～1200℃时,合金的横向弯曲延伸率最高,达到5%.添加碳后,合金的晶界显微硬度比合金的晶内显微硬度高150MPa左右:纯钼的断裂方式以沿晶断裂为主,添加碳后,由于合金的晶界强度得到提高,合金的断裂方式变成以穿晶断裂为主,断口上有大量的解理面,具有明显的河流状花样和解理台阶,且塑性越好的断口,撕裂岭也越多;当添加的碳含量偏高时,在晶界处产生了大颗粒的碳化物,这种大颗粒的碳化物会降低合金的塑性.     

基于组织均匀性的690合金管冷轧及退火工艺优化

针对国产690合金成品管晶粒组织均匀性控制差的问题,引入不均匀因子Z评定组织均匀性,设计单、双道次冷轧和退火实验.实验结果表明:690合金荒管经变形量50%的单道次冷轧,在1100℃下保温5 min的中间退火处理后晶粒组织最均匀;荒管经一二道次变形量依次为50%、70%的双道次冷轧,两道冷轧工序之间采用1100℃保温时间5 min的中间退火,最后在1060℃下保温5 min或者1100℃保温3 min进行固溶处理获得的组织均匀性最好.     

铸态Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zr合金组织和力学性能研究

对Mg-5.OY-3.ONd-0.5Zr镬合金进行熔铸和不同温度的均匀化退火.测试该合金的室温拉伸力学性能.并采用金相显微镜、扫描电镜等方法观察铸态和均匀化退火态组织.结果表明,添加稀土元素能使镁合金的铸态组织得到细化,Nd和Y分别以Mg41 Nd5和Mg24 Y化合物形式存在,均匀化退火后,试验合金抗拉强度和伸长率得到提高.其中450℃的均匀化退火效果最好,合金的抗拉强度比铸态时的提高了18.6%,塑性提高了3.5%.     

小电流熔炼含铁钛合金的研讨

对TB3 Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al和TB6 Ti-10V-2Fe-3Al二种含铁钛合金采用低电压小电流进行三次熔炼的方式,进行铸锭内外质量及成份均匀性分析,研讨合金中的成分偏析及组织均匀性问题.     

喷射沉积AZ31镁合金微观组织与力学性能

采用喷射沉积方法制备了AZ31镁合金沉积柱坯,利用热轧作为后续加工,研究了镁合金的组织变化及材料的性能.实验结果表明:沉积态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为20μm);热轧变形的致密化过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能;轧制态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性断裂混合机制.     

Cr和Mn元素强化的α钛合金的制备及其组织性能

在前人已经优化评估的Ti-Al-Cr-Mn四元热力学数据库的基础上,设计了一种新型α钛合金Ti-6Al-3Cr-1Mn,并利用分瓣式水冷铜坩埚成功制得了该合金。该合金在770℃下经轧机轧制成6mm厚的板材,然后于750℃保温90min进行真空退火热处理,出炉后置于空气中冷却。通过组织观察,发现无论是铸锭还是退火后的板材,室温下均为α型钛合金,与设计相符。室温力学性能试验表明,Ti-6Al-3Cr-1Mn合金的力学性能良好,平均屈服强度为894.9MPa,抗拉强度为926.7MPa,断后延伸率为15.2%。Ti-6Al-3Cr-1Mn合金与典型的α型钛合金TA15相比,室温强度相当,但塑性更好,成本更低。Ti-6Al-3Cr-1Mn合金的自腐蚀电位为-0.21V,自腐蚀电流密度为7.7×10-7 A·cm-2,耐腐蚀性能良好。     

机械活化粉末制备W-Cu合金的微观组织

为了改善制备工艺和提高W-Cu合金的密度与性能,对原料粉末进行了机械活化处理,通过成形和烧结制备了W-Cu合金,考察了活化后粉末的变化,观察了合金的烧结组织并测量了密度.结果表明,机械活化能增大钨铜粉末的表面能和晶格畸变能,有效地促进烧结,改善烧结组织;烧结体中存在大量团絮状组织,团粒内部钨颗粒主要以固相方式烧结在一起,而团粒之间则以液相烧结为主.烧结组织细密、均匀,相对密度达98%以上;烧结组织中钨铜两相在微米尺度下仍然结合良好,部分界面出现了互溶.     

Cu-Fe-P-Zn合金铸态及均匀化组织

采用大气熔炼的方法制备3种成分的Cu-Fe-P-Zn合金,并利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等测试手段对合金的铸态组织及成分偏析进行了研究.结果表明:Cu-2.3Fe-0.03P-0.12Zn合金合适的均匀化处理制度为960℃保温6h.Cu-2.3Fe-(0.4～0.6)P-0.12Zn合金的铸态组织除存在明显的枝晶外,还有大量未溶解的富Fe和P的Fe2P和Fe3P相,最大粒径可达15μm.随着P含量的增加,未溶相也逐渐增多.经过960℃均匀化退火处理后,各合金的枝晶组织可基本消除,但Cu-2.3Fe-(0.4～0.6)P-0.12Zn合金的未溶相熔点高,很难通过均匀化退火来消除.模拟得到铜铁合金的均匀化动力学计算公式为:1/T=3.835×10-5 ln(1.2×10-3 t/L2).     

SP700钛合金板轧制过程的组织演变和力学性能研究

研究了22 mm厚SP700钛合金板轧制过程中的组织演变和力学性能。结果表明：SP700钛合金板的显微组织由不连续的晶界α相和晶内针状组织组成;经过热轧和冷轧后,显微组织不均匀,由等轴组织和变形组织组成,等轴组织由等轴α相和等轴β相组成,变形组织由条状α相和变形β相组成;冷轧并退火后,显微组织十分均匀,由等轴组织组成。室温拉伸试验结果表明：SP700钛合金板冷轧后,抗拉强度达1 100 MPa以上,纵横向强度差为64 MPa,伸长率为5.0%～6.5%,塑性差为0.17%。退火后,强度降低,塑性显著提高;纵横向强度差为69 MPa,塑性差为6.84%。     

往复镦挤对SiC_p/2024铝基复合材料组织性能的影响

采用室温拉伸测试、扫描电镜及透射电镜等手段研究了往复镦挤变形工艺对SiCp/2024铝基复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明,SiCp/2024铝基复合材料经过往复墩挤后,基体组织出现细化,SiC颗粒发生破碎,基体中SiC颗粒由团聚变得分布均匀;在交替剪切变形作用下,基体中的位错发生重组和湮灭,形成细小的亚晶;相对于挤压态,经过4道次变形后,复合材料抗拉强度由271 MPa提高到378 MPa,屈服强度由203MPa提高到260 MPa;经过往复镦挤变形后,拉伸断口以界面脱粘和颗粒断裂方式为主.     

置氢Ti-6Al-4V合金组织与室温变形行为的相关性

应用压缩实验研究置氢Ti-6Al-4V合金的室温力学行为,采用OM、SEM分析了氢对钛合金组织的影响和断口形貌特征,探讨了置氢钛合金组织和室温变形行为之间的相关性.结果表明:氢的固溶强化作用使置氢Ti-6Al-4V合金硬化效应增加,但适量的氢可以显著降低其压缩屈服强度和弹性模量,且断裂时发生的变形量增加,此时合金组织为á a的双态组织,当合金中产生粗大的a晶粒时,断裂时发生的变形量显著降低;氢的加入促进了合金中斜方马氏体á″的生成;置氢Ti-6Al-4V合金的室温压缩断口为延性沿晶断裂或脆性沿晶断裂和解理型穿晶断裂两种断裂方式的混合断口.     

热处理对含Y元素AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对含Y元素AZ31镁合金板材进行退火处理后的组织和性能进行了研究.结果表明:随着退火温度的升高,镁合金晶粒尺寸逐渐增大,力学性能略有提高然后降低;退火时间对镁合金晶粒尺寸影响不大;在300℃下退火1 h后板材性能达到最佳,抗拉强度为255 MPa,屈服强度为170 MPa,延伸率为24%;经过热处理后镁合金断裂方式为准解理断裂和韧性断裂的复合形式.     

往复镦挤2A66铝锂合金室温拉伸性能及韧化机制

利用电子衍射背散射、透射电子显微观察、扫描电镜观察和室温拉伸试验对往复镦挤不同变形道次的2A66合金的组织和力学性能进行了检测和分析.结果表明,往复镦挤可以有效细化2A66铝锂合金组织,使组织更加均匀.随着往复镦挤变形道次增加,2A66铝锂合金中高密度位错逐渐向位错墙和亚晶界转变,粗大的第二相分布更均匀,弥散的β′相有部分回溶到2A66铝锂合金基体中.往复镦挤变形后2A66铝锂合金的塑性大幅提高,强度略有下降,其韧化主要是位错组态的变化、粗大的θ′相的均匀和细化以及弥散的β′相部分回溶的结果.     

TA2钛合金真空渗碳层组织及性能研究

采用自制间歇式真空渗碳装置,在不同压力下对TA2钛合金进行CH_4和C_2H_2混合渗碳处理。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、自动维氏硬度测试和万能摩擦磨损试验等检测手段,对比分析了不同气压下TA2钛合金的渗层组织、硬度和耐磨性。结果表明:渗层主要由TiC0.93相组成,表层组织细化;硬度比原样提高了2.78倍,有效硬化层深度超过120μm,硬度梯度平缓;平均摩擦系数大幅度降低,磨损速率达到5.7×10~(-7)cm~3/(min·N),仅为原样的1/55;经渗碳处理后的TA2钛合金综合性能显著提高。     

双重退火对形变TC4钛合金组织与性能的影响

本文研究了双重退火热处理对变形TC4钛合金显微组织及性能影响,实验结果表明:随着一重退火温度的升高,组织尺寸发生长大,分布较为均匀,材料的强度随退火温度的升高而下降,而塑性增加;双重退火后,材料内部析出次生α相数量增多,尺寸增大,得到典型的等轴α+晶间β组织,较一重退火强度有所降低,而塑性有很大的提升。