坩埚冷却系统改造对中间合金熔炼的影响

以Zr-Sn—Fe—Cr—Ni合金为研究对象,通过2次非自耗真空电弧熔炼制备出中间合金,对熔炼中间合金时所采用的坩埚的冷却系统进行了改造,对比了改造前后中间合金的熔炼过程,并采用OM、EDS研究了中间合金的组织及化学成分,冉以添加中间合金扣方式压制电极,利用真空自耗电极熔炼方式制备出吨级锆合金铸锭,并对成品铸锭的成分进行跟踪。结果表明：在坩埚中加入导流槽后,中间合金的熔炼效率得到了提高,熔炼时难脱模现象大大缓解;采用加导流槽后的坩埚经过2次熔炼可以制备出成分均匀的中间合金,合金组织由柱状品和树枝晶组成,与未加导流槽时所熔炼的合金相比,组织及成分更加均匀;采用冷却系统改造后的坩埚熔炼的中间合金可以制备出成分均匀的工业规模级锆合会铸绽。     

用等径角挤压变形法进行奥氏体不锈钢锭开坯的研究

对铸态奥氏体不锈钢的等径角挤压变形(ECAP)试样进行了高温固溶处理,并与锻造试样 固溶处理后的组织、性能进行了对比,研究表明:室、高温ECAP试样在1150℃固溶处理后均可得到完全再结晶组织;增加ECAP道次对完全再结晶后的晶粒尺寸影响不大,但略微增加晶粒尺寸的均匀性;铸态奥氏体不锈钢采用ECAP 固溶处理新工艺后,可以获得与锻造 固溶处理工艺类似的组织、力学性能,有可能实现铸锭的开坯.     

硅化物涂层对Nb?Ti?Al合金力学性能的影响

采用真空电弧炉熔炼法制备低密度Nb?Ti?Al合金铸锭,利用料浆烧结法在铸锭表面涂覆Si?Cr?Ti复合硅化物涂层,使用万能电子拉伸试验机对合金试样和涂层试样进行力学性能测试,研究硅化物涂层对试样力学性能的影响。结果表明,与合金试样相比,涂覆涂层后的低密度铌合金室温力学性能（抗拉强度、屈服强度及延伸率）显著下降。为进一步研究涂覆涂层合金力学性能下降的原因,采用扫描电子显微镜和能谱仪对合金试样和涂层试样进行显微组织观察、涂层/基体界面成分分析及C含量（质量分数）测定。结果表明,涂层试样力学性能下降的主要原因包括涂覆涂层后合金晶粒显著长大,合金中强化元素Al的向外扩散,脆性相Nb₃Al的形成以及Si?Cr?Ti涂层对合金产生的“渗沉效应”。     

TA10钛合金熔炼工艺的改进及性能分析

TA10钛合金铸锭传统的制备方法是合金元素镍以纯镍片形式添加,经三次VAR熔炼获得铸锭。再经锻造、轧制制成板材后,发现表面有微裂纹存在。经无损探伤检测和能谱微区成分分析,确定为镍富集的冶金缺陷。为此对熔炼工艺进行了改进,Mo、Ni合金元素以Ti-Mo-Ni中间合金碎屑添加,经二次VAR熔炼制备铸锭。再经锻造、轧制制成板材后,宏观和无损探伤检验未发现有微裂纹;化学成分分析和性能检测表明,铸锭侧面Mo、Ni合金元素波动范围≤0.017%,头、尾横截面波动范围≤0.07%,分布均匀,力学性能满足要求。     

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:铸态NiPtB合金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NiPtB合金样品具有更高的硬度和更优的溅射成膜性能。     

AgLa1.0银合金组织与性能的研究

用纯主 99 99%的银和 99 5 %的镧在真空条件下熔化和精炼制备含 1 0 %镧的银合金 ,铸锭经过热轧开坯、冷拉拔及再结晶退火等工序 ,制备各种试样 观察铸态与退火态金相组织和电子探针扫描图像 ,进行合金性能试验和自然时效软化试验 结果发现 ,稀土镧可以显著细化银合金铸态组织和再结晶退火组织 ,稀土化合物成块状弥散分布在基体中 ,显著地提高了AgLa1 0合金的再结晶温度和热稳定性 ,稀土镧可以有效地抑制冷变形银的自然时效软化作用     

AgLa1.0Q银合金组织与性能的研究

用纯主99．99％的银和99．5％的镧在真空条件下熔化和精炼制备含1．0％镧的银合金,铸锭经过热轧开坯、冷拉拔及再结晶退火等工序,制备各种试样,观察铸态与退火态金相组织和电子探针扫描图像,进行合金性能试验和自然时效软化试验。结果发现,稀土镧可以显著细化银合金铸态组织和再结晶退火组织,稀土化合物成块状弥散分布在基体中,显著地提高了AgLa1.0合金的再结晶温度和热稳定性,稀土镧可以有效地抑制冷变形银的自然时效软化作用。     

新型铸&锻FGH4096合金涡轮盘研究

针对先进航空发动机用高合金化程度的镍基涡轮盘合金铸锭凝固偏析及热加工组织均匀性控制困难的特点,开发了电渣重熔连续定向凝固冶炼、多向锻造制坯和等温锻造成型相结合制备FGH4096合金涡轮盘的铸锻工艺路线。从合金铸态组织特点、热加工塑性、组织控制、性能特点以及变形强化机理等方面,对铸锻FGH4096合金涡轮盘锻件制备进行了研究。研究结果表明,定向凝固铸锭能避免出现大尺寸η相、硼化物相以及碳氮化物条带,铸锭具有优异的热加工塑性;饼坯采用多向锻造技术制备,消除了变形死区,同时饼坯各部位晶粒组织均匀细小,晶粒尺寸范围ASTM 9~10级;涡轮盘锻件不同部位晶粒组织均匀细小,超声可探性提高;随着固溶温度增加,合金拉伸屈服强度降低;在亚固溶温度下热处理时,随着固溶后冷却速率的增加,合金蠕变性能增强;涡轮盘缘处试样在704℃/690 MPa条件下蠕变主要变形机制为微孪晶剪切机制。     

不同碳含量铸态316L不锈钢的组织和性能研究

利用真空感应熔炼制备了不同碳含量的316 L铸态合金。利用化学分析方法分析了合金的化学成分,利用扫描电镜观察了合金的铸态微观组织,利用显微硬度仪测量了合金的维氏硬度。研究发现,合金的铸态组织由奥氏体和铁素体组成,随合金中的碳含量增加,合金铸态组织中的铁素体含量增加,合金的硬度显著增加。     

硼对Ti-1023合金组织与性能的影响

采用真空自耗电弧炉熔炼添加硼元素的Ti-1023合金铸锭,对其进行一定的变形得到锻造棒材。利用金相显微镜、电子探针、万能材料试验机等设备对其进行宏观、微观组织及性能分析,研究硼元素对铸态与锻态Ti-1023合金组织与性能的影响。研究发现,硼元素作为一种高效的细化剂,能显著细化Ti-1023合金的铸态组织。硼化物倾向于以链状析出,对合金进行充分变形,能使硼化物充分破碎。微量的硼可以显著提高钛合金的强度,当硼含量在0.1%~0.2%(质量分数)时,Ti-1023合金的抗拉强度与屈服强度变化不大,但是塑性下降明显。为了得到良好的强度-塑性匹配,最佳硼添加量不应大于0.1%。     

均匀化热处理改善铸态Cu-Ag合金各向异性研究

对半连续铸造制备的Cu-Ag合金柱状晶区在不同温度下进行均匀化热处理,采用压缩变形并对Cu-Ag合金铸锭径向和垂直铸锭径向进行显微组织观察和抗拉强度、硬度测试,研究了均匀化热处理对铸态Cu-Ag合金柱状晶区塑性变形行为中各向异性的影响。结果表明:铸态Cu-Ag合金柱状晶区铸锭径向和垂直铸锭径向的塑性变形行为存在明显各向异性。Cu-Ag合金在铸锭径向有较高的弹性模量、室温抗拉强度和加工硬化率;而垂直铸锭径向的弹性模量、室温抗拉强度和加工硬化率较低。均匀化热处理后,Cu-Ag合金内部枝晶偏析等溶质分布不均匀性被消除,晶界趋于平直化,合金塑性变形行为中的各向异性减弱。     

浅析锆合金β淬火组织差异

针对同一锆合金铸锭不同位置锻造棒坯淬火组织存在的差异问题,从锻造淬火工艺、铸锭合金元素和铸锭组织结构三方面进行分析.结果表明,淬火组织存在差异的主要原因是真空熔炼铸锭头部和中部、尾部组织结构不同;加入的C元素和Si元素含量较高,使Zr-4合金锻造淬火组织较Zr-1Sn-1Nb合金锻造淬火组织中的网篮组织更为明显.     

AlTiCRE合金细化剂对纯铝的细化作用

介绍了在纯铝中分别加入不同量的AlTiCRE合金细化剂，观察其铸态显微组织和测定其相应铸态试样的力学性能。实验结果表明，在纯铝中加入0．3％的该合金细化剂时，其晶粒最为细小均匀；相应地，铸态拉伸试样的力学性能得以提高。本文还讨论了AlTiCRE合金细化剂的细化机理。     

以钛板条返回料生产TA2管材的研究

进行了以纯钛板条返回料熔炼TA2铸锭,进而生产TA2管材的可行性研究.对纯钛板条进行喷丸和酸洗净化处理后,以点焊方式制备成自耗电极,经熔炼、锻造、挤压、开坯轧制、精轧制备不同规格的TA2管材.对TA2管材进行了显微组织和力学性能分析,并与以海绵钛为原料制备的TA2管材进行了对比,以考察返回料对管材综合性能的影响.结果表明:用纯钛板条返回料熔炼的铸锭能够生产出力学性能和组织均满足国家标准要求的TA2管材;采用纯钛板条返回料熔炼的铸锭杂质元素含量总体偏高,造成返回料生产的TA2管材与以海绵钛为原料生产的TA2管材相比,强度略有增高,塑性略有降低.     

退火温度对钛基非晶复合材料微观织构和力学性能的影响

利用电磁感应磁悬浮熔炼-铜模吸铸法制备Ti40Ni40Cu20非晶复合材料棒状试样,通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜和微机控制电子式万能力学试验机研究了不同温度(150,250,350℃)0.5 h退火处理对合金的组织和压缩力学性能的影响。结果表明:铸态和退火处理后试样均有B2-TiNi和B19-TiNi晶体相析出,并且随着退火温度的升高,析出晶体相体积分数和晶粒尺寸都有所增加,同时低温退火能够使马氏体回转为奥氏体;所有合金试样的压缩试验结果均出现了明显的加工硬化现象;随着退火温度升高,合金的抗压强度和压缩塑性经历了先提高后略微下降的变化趋势,但均高于铸态试样,其值分别由铸态的2247 MPa和11.4%提高到150℃退火后的2541 MPa和19.5%。说明选取合适的退火温度能够有效控制合金内部的晶体相体积分数和晶粒尺寸,从而明显提高钛基非晶复合材料的综合力学性能。     

NB-109合金铜带新型制备工艺研究

借助DMIRM金相显微镜、CMT5504微机控制万能试验机和HVS-10数显维氏硬度计等设备,研究了NB-109合金的铸态、加工态及退火态的组织、力学性能及其变化规律.铸态金相组织显示几乎全为α相,为选择冷轧开坯的加工工艺提供了必要的前提条件;为了破坏铸态组织、消除形变织构,获得具有理想组织的成品带材,必须同时具备足够大的冷加工率(约90%)、配合恰当的中间退火温度制度,这是研究的重中之重.根据该材料的特性制备出了具有优异性能的NB-109合金铜带,成功开发出了一种基本与锡磷青铜相同且性能优于锡磷青铜的NB-109合金铜带制备工艺.     

TC4合金超大规格棒材锻造工艺对组织和性能的影响

通过两种锻造方案试制TC4合金450 mm超大规格棒材。分析了两种方案生产的棒材组织、力学性能和探伤杂波水平的差异。结果表明:铸锭经过镦-拔工艺开坯,进行1次"高低高"锻造,然后在相变点以下30～50℃进行变形量大于85%的成品锻造,可生产出组织和力学性能满足GJB 1538标准要求、探伤满足GB/T 5193-A级要求的TC4合金450 mm大规格棒材,且棒材的组织均匀性好。     

TC9钛合金锻棒的生产工艺及组织与性能研究

选用优质的海绵钛原料,采用三次VAR熔炼制备出TC9钛合金铸锭。锻造中,在普通锻造工艺基础上增加了近β型锻造和多轴向变形锻造,得到了晶粒细小、组织均匀的锻棒。对锻棒进行600℃×1h＋空冷的低温退火处理。力学性能测试结果表明,多轴向锻造棒材的综合性能得到提高,尤其是断面收缩率较普通锻棒提高了79．3％。     

Mg-8Li-3Gd-3Y-0.6Al镁合金的均匀化研究

为了提高Mg-8Li-3Gd-3Y-0.6Al合金铸锭的力学性能,对合金进行了均匀化退火处理。通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度测试、X射线衍射、拉伸力学性能测试等手段,研究了均匀化条件对Mg-8Li-3Gd-3Y-0.6Al合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金经773K 8h的均匀化处理后,铸态时的网状相完全溶解到基体中,第二相弥散分布在基体中,同时退火态合金的抗拉强度达到了154 MPa,比铸态合金提高了23%。合金最佳的均匀化退火工艺是773K 8h,此时该合金具有较好的综合力学性能。     

3150KWB BMO-01型大功率电子束冷床炉熔炼TC4钛合金

通过从乌克兰引进的3150KWB BMO-01型电子束熔炼炉,使用工业纯海绵钛、Al-V中间合金和均匀铝豆经混料后压制成料块进行TC4钛合金熔炼试验,对铸锭进行检测分析、显微组织观察和力学性能测试。结果表明,通过合理的铝元素成分配比,熔炼出的TC4钛合金铸锭各元素含量符合国标要求。