工业纯钛ECAP温变形的力学性能及热稳定性

采用两通道夹角φ=90°,外圆角ψ=20°的模具,成功实现了工业纯钛BC方式6道次ECAP温变形,累积等效真应变达到约6.3,制得ECAP温变形试样后,对各道次ECAP温变形后的工业纯钛进行压下量为55％的冷轧变形.同时,观察分析了变形试样的显微组织及性能,并对各道次ECAP温变形试样的热稳定性进行研究.结果表明,经过6道次ECAP变形后,工业纯钛的抗拉强度达到760MPa,伸长率为40％.当退火温度低于400℃时,ECAP变形试样的组织变化不大,显微硬度下降缓慢;当退火温度高于400℃时,由于发生了再结晶,显微硬度显著下降.     

退火温度对ECAP+CR制备的超细晶钛组织及性能影响

工业纯钛经105°模具1道次ECAP(equal channel angular pressing,ECAP)变形与冷轧(cold rolling,CR)复合变形获得超细晶钛,通过透射电子显微镜(TEM)、单向拉伸测试及显微硬度测试等方法,研究退火温度对ECAP+CR制备的超细晶钛组织及性能的影响。结果表明:超细晶钛平均晶粒尺寸约为130 nm,抗拉强度高达813 MPa;当试样的退火温度低于400℃时,组织内部无明显变化,强度、硬度下降缓慢,延伸率提高幅度不大;退火温度高于400℃时,晶粒尺寸逐渐长大,晶粒内部位错密度降低,强度、硬度快速下降;当退火温度达到500℃时,晶粒急剧长大,平均晶粒尺寸约为2μm。     

退火温度对7005铝合金力学性能与显微组织的影响

采用电子万能试验机、金相显微镜、显微硬度测试和扫描电镜(SEM)观察等手段,对不同退火温度下7005高强铝合金的力学性能、显微组织及硬度等进行了分析研究.结果表明,随退火温度的升高,铝合金抗拉强度和硬度明显下降,断后伸长率呈线性增长,达到再结晶温度450℃后性能趋于稳定.力学性能的变化与组织均匀性的变化相关.分析拉伸断口形貌,主要由韧窝和撕裂棱组成,属韧性断裂.     

热处理对Ti-Ni合金显微组织和力学性能的影响

研究了冷加工变形量为48%的Ti-Ni合金经中温退火(350～600 ℃)处理后退火温度对合金显微组织及室温力学性能的影响.结果表明,变形后获得部分非晶的纳米组织,400 ℃退火后合金发生再结晶;500 ℃退火后完成再结晶,晶粒开始长大;600 ℃退火后合金组织完全粗化,室温下为粗大的自协调马氏体.退火温度升高,合金的抗拉强度大大下降,当退火温度高于500 ℃时,伸长率大大增加,伸长率大于50%.室温下合金拉伸变形时应力诱发马氏体相变的临界应力值σs受退火温度和相变温度的制约.     

钛/不锈钢爆炸焊接接头退火性能的研究

通过拉伸试验，组织分析，断口形貌分析以及焊缝显微硬度的,研究了钛／不锈钢爆炸焊接接头强度及退火工艺对焊接接头强度的影响。结果表明，钛／不锈钢爆炸焊接界面结合强度高于纯钛；退火温度低于400℃，焊接接头的强度不降低，缺口强度约为530MPa；退火温度为500℃时，焊接接头的强度显著降低，缺口强度小于420MPa。     

退火温度对TA15钛合金显微组织和力学性能的影响

TA15钛合金产品通常都要进行退火处理。为揭示退火温度对其显微组织和力学性能的影响,对?350 mm的TA15钛合金试棒分别进行了在760℃、800℃和840℃保温2 h空冷至室温的退火。随后采用扫描电镜和电子万能拉伸试验机检测了试棒的显微组织、室温和高温拉伸性能以及拉伸断口的形貌。结果表明：随着退火温度的升高,β相转变的组织增多,细小的α相充分球化且杂乱分布;随着退火温度的升高,合金的室温抗拉强度升高,室温屈服强度先升高后略微降低,断后伸长率降低,而高温抗拉强度和屈服强度均升高,塑性变化不大,拉伸断口的韧窝变大变浅,以韧性断裂为主。     

退火工艺对ECAP工业纯钛显微硬度的影响

对TA2工业纯钛进行2道次等径弯曲通道变形(ECAP),对变形后试样进行不同温度及不同保温时间的退火,并分别测量了显微硬度,并分析了400 ℃退火1、2、4、8 h试样横截面的显微硬度分布。结果表明：经过ECAP变形后,材料硬度增加显著;退火后,随着退火温度的升高,硬度逐渐降低;保温时间越长,硬度缓慢降低;600 ℃退火8 h后试样的硬度为1592 MPa,与初始工业纯钛硬度基本相同。另外,随着保温时间的增加,试样横截面硬度分布趋于均匀。     

退火处理对TiZrAlV合金组织与力学性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、硬度测试和拉伸试验等方法研究退火处理对TiZrAlV合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:锻造态TiZrAlV合金由α相、β相以及少量fcc相组成;退火处理后,合金发生α+β+fcc→α+β的相变过程,并且β相含量随退火温度升高而增加;TiZrAlV合金锻造态和退火态的微观组织特点为典型的网篮组织,并且随着退火温度的升高,α相片层的厚度逐渐增大;锻造态TiZrAlV合金的屈服强度、最大抗拉强度、伸长率以及硬度分别为833、955 MPa、13.08%以及36.5 HRC;退火处理后合金的屈服强度得到提升,400℃退火的屈服强度为982 MPa,抗拉强度为1136 MPa,而伸长率和硬度变化不大;退火处理后合金的拉伸断口由大量大小不等的韧窝组成,呈现塑性断裂特征。     

低浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金退火特性的研究

采用短流程工艺制备了低浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金,通过力学性能测量、金相、扫描电镜断口研究了该合金的退火特性。发现该合金80％冷轧后进行退火,强度和硬度随退火温度的升高不断降低,伸长率则不断升高,到400℃下降和升高速率加快,说明合金已发生再结晶;退火温度升高到700℃以后强度和硬度有所升高,而伸长率基本保持不变。组织观察发现900℃退火后的再结晶晶粒比700℃的小,产生细晶强化,强度增量与实验所测增量基本一致,并利用回复再结晶理论对其进行了解释;合金拉伸断口随着退火温度的升高韧窝尺寸和深度都增加,但是900℃韧窝尺寸较700℃的要小。     

退火温度对TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

对TC4钛合金分别进行了920℃、940℃、960℃、980℃保温1 h空冷的退火，随后进行了金相检验、拉伸试验和拉伸断口分析，以揭示退火温度对合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：不同温度退火的TC4合金组织主要由初生α相和次生α相组成，随着退火温度的升高，初生α相含量减少；随着退火温度的升高，合金的强度升高，塑性降低，980℃退火的合金抗拉强度和屈服强度最高，为973 MPa和961 MPa,而塑性最差，断后伸长率为2%,断面收缩率为8%;在920℃和940℃退火的合金拉伸断口有大量韧窝，具有韧性断裂特征，960℃和980℃退火的合金拉伸断口韧窝数量明显减少，出现明显的撕裂棱和解离台阶，具有韧-脆性断裂特征。     

热处理对SP700钛合金板材组织及力学性能的影响

通过调整SP700钛合金板材的热处理制度,获得了不同组织形态的SP700钛合金板材,研究了不同组织形态对SP700钛合金板材的力学性能、断裂韧性等性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,SP700钛合金板材的显微组织依次为等轴组织、双态组织、片层组织;板材的横纵向室温抗拉强度和屈服强度升高,400℃高温抗拉强度升高,断裂韧性升高;当退火温度从770℃升高到870℃,室温伸长率和高温伸长率变化不大,当退火温度从870℃升高到930℃时,伸长率迅速降低;双态组织具有良好的综合力学性能。试样断口的SEM图表明:770℃和870℃退火的试样为延性断裂断口,930℃退火的试样为脆性断裂断口。     

Ti（50）Ni（47）Fe3形状记忆合金冷轧变形后的组织与性能

采用拉伸测试、维氏硬度测试、电阻率-温度曲线测试及扫描电镜和透射电镜观察显微组织的方法研究冷轧变形量为25%的Ti50Ni47Fe3合金经450-750°C下1 h退火后的显微组织和性能。结果表明,冷轧变形增强了合金的抗拉强度和屈服强度,冷轧变形后形成的应力场有助于R相变的发生。随着退火温度的升高,合金的抗拉强度和屈服强度下降,伸长率增大;当退火温度高于650°C时,强度和伸长率趋于稳定。电阻-温度曲线表明,在升、降温过程中发生两阶段相变B2-R-B19′。随着退火温度的升高,合金的相变温度降低;当退火温度高于650°C时,相变温度趋于稳定。随着退火温度的升高,合金依次发生回复、再结晶和晶粒长大。     

冷轧工艺参数对商业纯钛力学性能和腐蚀性能的影响

在液氮温度和室温下对商业纯钛采用不同的压下量进行轧制,并进行真空退火处理。对试样进行单轴拉伸实验和硬度实验研究其力学性能,采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究其微观组织和断口形貌,通过电化学实验研究其耐腐蚀性能。结果表明,冷轧可以显著提升商业纯钛的抗拉强度,变形量为90%时可由原始态的281. 4 MPa提升至848. 4 MPa;断裂伸长率由16. 0%降至4. 0%。同时在80%的变形量下,深冷轧制强度(794. 3 MPa)比室温轧制的抗拉强度(691. 8 MPa)更高。随着变形量的增加,断口形貌显示试样由韧性断裂向脆性断裂转变。退火后发生再结晶,硬度大幅度降低,深冷轧制相对室温冷轧的增强强化效果消失。在人工模拟体液中进行开路电位、极化曲线与电化学阻抗谱测试。结果表明,退火使腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,电荷转移极化电阻减小,退火后纯钛晶粒长大,耐腐蚀性降低。     

退火处理对盘拉无氧铜管组织及力学性能的影响

利用OM、TEM、SEM及拉伸试验机研究了退火温度及时间对盘拉无氧铜(TU2)管亚结构演变和力学性能的影响。结果表明,在260、300℃退火60min,组织由退火前的高能、高密度位错依次向薄壁位错胞、亚晶界和大角度晶界演变,最终生成低密度位错组织;在300℃时几乎完成所有的再结晶,300℃下延长退火时间(10min增至60 min)以及温度增加会降低材料的抗拉强度、屈服强度及硬度,提高伸长率。在300~460℃范围内,温度升高,力学性能变化不大。退火60min时再结晶基本完成,拉伸断口由退火前的准解理面、撕裂棱和韧窝转为等轴韧窝,此时的抗拉强度、屈服强度及显微硬度相比退火前分别下降了39%、68.5%和53.1%,伸长率由1.2%升至50%。超过60min时,晶粒尺寸稍有增大,但对力学性能影响不大。     

退火温度对SP-700钛合金板材显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和室温拉伸实验机研究退火温度对SP-700钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:退火温度低于760℃时,显微组织没有显著变化;退火温度为780℃时,显微组织由等轴状以及条状α相和β转变组织组成;退火温度为800~840℃时,显微组织由等轴α相和β转变组织构成;当退火温度升高至900℃时,显微组织由粗大的β相转变组织组成。室温拉伸实验表明:退火温度低于800℃时,抗拉强度变化不大,屈服强度和伸长率逐渐升高;当退火温度为800~840℃时,抗拉强度和屈服强度逐渐升高,伸长率逐渐下降;在740~820℃退火,纵横向抗拉强度和屈服强度的差异随着退火温度的升高而减小,纵横向伸长率差异先减小后增大。     

316L不锈钢激光瞬时退火软化工艺研究

目的解决冲压中加工硬化导致的高强度低塑性的问题。方法提出以矩形光斑的温控模式激光为热源,对工件进行选区瞬时退火,达到局部软化的目的。通过金相显微分析、显微硬度分析、力学拉伸及断口分析,分别评价激光瞬时退火软化后试样显微组织、显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和断口形貌。结果金相组织显示,不同工艺条件下的晶粒大致呈现变形晶粒、再结晶晶粒、细小晶粒和较大等轴晶4种状态。由显微硬度可知,固溶态母材硬度为173HV0.2,加工硬化后达到341HV0.2。当激光温控温度为1400℃,扫描速度分别为5、10、15 mm/s时,软化处理后硬度分别为164、173、257HV0.2。而扫描速度一定时,激光温控温度越高,软化处理后硬度越低。对试样做室温拉伸试验发现,激光瞬时退火后强度降低,塑性提高。当温控温度为1400℃,扫描速度为5 mm/s时,抗拉强度由加工硬化后的911 MPa下降到591 MPa,接近固溶态母材的570 MPa,断后伸长率由18.2%恢复到54.7%,达到固溶态母材的95.5%。结论激光瞬时退火软化可有效降低加工硬化后的材料强度,提高材料塑性,使其恢复大变形能力。其软化程度随激光温控温度的降低、激光扫描速度的提高而降低,在较优工艺参数下,激光瞬时软化后性能甚至优于母材性能。     

退火态TC4钛合金型材高温拉伸行为研究

采用单向拉伸试验研究了热轧退火态TC4钛合金型材的高温变形行为,分析了变形温度和应变速率对TC4钛合金力学性能的影响。结果表明,当拉伸速率不变时(0.236～1mm/min),抗拉强度随温度的升高而降低;当变形温度分别在773、993和1 093K下保持恒定时,合金的抗拉强度受拉伸速率的影响较小,抗拉强度基本保持不变;当变形温度为1 093K时,合金的抗拉强度随拉伸速率的增加而增加;随着变形温度提高或者拉伸速率降低,断口中韧窝数量越来越多,且韧窝的形状逐渐趋于规则,试样的断裂方式由脆性断裂和韧性断裂的混合型断裂转变为韧窝聚合型延性断裂,最后转变为韧性断裂。     

退火工艺对连铸连轧8030铝合金杆组织和性能的影响

运用扫描电镜研究了连铸连轧8030铝合金杆在不同退火工艺下的微观组织结构演变,分析了退火温度和保温时间对抗拉强度、伸长率以及电导率的影响。结果表明:经连铸连轧后得到的8030铝合金杆芯部组织和表层组织差异大,从芯部到表层,再结晶程度逐渐升高;试样在250～450℃之间退火时,随着退火温度升高,铝合金杆的抗拉强度降低,伸长率和电导率增加,但是在不同的退火温度范围内,合金杆的拉伸性能和电导率的变化规律不存在差异;相对于退火温度,退火时间对铝合金杆性能的影响相对较小;试样在不同退火条件下的所有拉伸断口均有大量分布较为均匀的等轴状韧窝,韧窝底部看不到明显的夹杂物和第二相粒子,表明材料的主要断裂方式为韧窝型断裂。结合显微组织分析,确定经连铸连轧后得到的8030铝合金杆在350℃×2 h退火工艺制度下,综合性能最佳。     

再结晶退火对AZ31镁合金挤压板材组织与性能的影响

利用光学显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金挤压板再结晶退火前后的显微组织和断口形貌进行分析,并通过室温拉伸试验研究了再结晶退火前后的力学性能.结果表明,随退火保温时间的延长,板材先出现大量片状退火孪晶,随后退火孪晶消失,变形组织被细小、均匀的再结晶晶粒所取代;再结晶退火后,挤压板伸长率增加,抗拉强度提高;退火后试样断裂时宏观断口呈现撕裂棱与韧窝共存的形貌,呈韧性断裂,且随着合金晶粒尺寸减小,撕裂棱和韧窝更加细小.     

AZ31镁合金轧制板材在退火处理中的组织性能演变

研究了AZ31镁合金轧制薄板经200～400℃退火5～240 min后的组织性能演变.通过金相组织、显微硬度、室温力学性能及拉伸断口等测试技术,分析了其组织性能的变化.结果表明,AZ31镁合金轧制板材在250℃以上退火过程中的显著组织变化在几分钟内就已经发生,250℃退火10 min组织出现明显的静态再结晶组织;400℃退火在5 min内已经基本完成再结晶;发生再结晶的退火温度存在临界值,在200℃以下退火,即使经过240min也不能完成再结晶.低于350℃退火,完成再结晶后,在一定的时间内晶粒长大较慢,退火240 min后晶粒尺寸为7～8 μm.轧制态AZ31镁合金板材的室温拉伸断口为准解理断裂,退火处理使板材的延性大大改善,断口呈韧性断裂.300℃×120 min退火后AZ31镁合金薄板的综合性能较好,抗拉强度为297.1 MPa,断裂伸长率为23.98%.