淬火/回火热处理对TiAl基合金晶粒细化的影响

研究了淬火/回火热处理中淬火温度和回火时间对Ti48Al2Cr0.5Mo合金晶粒细化的影响。研究结果表明:一定的淬火/回火热处理能将粒径约为1 000 μm的铸态组织细化成为18～30 μm的均匀双态组织。TiAl基合金的细化效果与淬火阶段的加热温度密切相关,温度升高,得到的块状组织较细,羽毛状组织体积分数减少。在两相区回火时,高温淬火组织的回火组织较细,而随时间的延长晶粒长大,但不明显。此外,从理论上探讨了淬火/回火工艺细化TiAl基合金显微组织的机理。     

锻态TB6钛合金β相区压缩变形行为和动态再结晶

使用圆柱形试样在Thermecmaster-Z型热模拟试验机上进行锻态TB6钛合金β相区的热压缩实验(变形温度950~1100℃,应变速率0.001~1 s^-1),研究了合金的高温压缩变形和动态再结晶行为。结果表明,这种合金在β相区的变形激活能为246.7 kJ/mol,其热变形机制是动态再结晶,动态再结晶新晶粒的主要形核机制是弓弯形核。当应变速率为0.01~0.1 s^-1、变形温度为<1000℃时动态再结晶的发展比较充分,变形组织明显细化;当变形温度高于1000℃、应变速率低于0.001 s^-1时,动态再结晶的晶粒明显粗化。在动态再结晶的晶粒尺寸D与Z参数之间存在着相关性,其函数关系为D=6.44×10²·Z^-0.1628。     

Laves相金属间化合物NbCr2的合金化研究进展

综述了Laves相NbCr2的合金化增韧机理,评述了各种合金化元素对Laves相NbCr2合金相稳定性、组织和力学性能的影响,指出了存在的问题及发展趋势.     

Si对NbCr_2/Cr合金组织及性能的影响

采用机械合金化+热压烧结工艺制备了NbCr_2/Cr-xSi(x为摩尔分数)合金,探讨了Si对NbCr_2/Cr合金组织和性能的影响。结果表明,合金由Cr固溶体和Laves相NbCr_2组成,当Si含量达到5.0%后,出现了Nb_3Si相。随着Si含量增加,合金的相对密度和断裂韧度逐渐降低,而维氏硬度逐渐增大。另外,随着Si含量增加,合金的室温抗压强度先增大后减小,而屈服强度和塑性应变逐渐降低,合金的断裂机制由准解理断裂转变为解理断裂。     

Cavity nucleation during hot forging of Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V alloy with colony alpha microstructure

The initiation sites and influencing factors of cavity nucleation were investigated for a Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V alloy with lamellar starting structure,using the isothermal hot compression test.All samples were deformed to a true strain of 0.70 in the temperature range of 750-950°C and strain rate range of 0.001-10 s-1.The corresponding microstructures were observed by means of the metallurgical microscopy and scanning electron microscopy(SEM).It was found that all cavities occurred at the bulge regions of the compression specimens.Most of cavities nucleated along prior beta boundaries oriented 45°to the compression axis,while others nucleated at the interfaces of lamellar alpha colonies.Cavity nucleation was inhibited with increasing the volume fraction of beta phase and the volume fraction spheroidized of lamellar alpha phase.     

300M钢动态再结晶动力学

基于等温恒应变速率压缩实验,对300M钢在变形温度为850℃～1180℃、应变速率为0.01s-1～10s-1条件下的热变形行为,及其动态再结晶动力学行为进行研究。结果表明,当ln Z>33.37时,300M钢应力-应变曲线呈双峰不连续动态再结晶型,热变形过程发生两轮动态再结晶;当ln Z<33.37时,300M钢的应力-应变曲线呈单峰不连续动态再结晶型,热变形过程仅发生一轮动态再结晶。根据压缩实验结果,分别构建300M钢第一轮动态再结晶和第二轮动态再结晶的峰值应变、临界应变、平均晶粒尺寸和体积分数动力学模型。     

Ti-3Al基合金高温变形行为及其流动应力模型

在Thermecmastor-Z型热模拟试验机上对Ti3Al基合金进行等温恒应变速率压缩实验,实验选取的变形温度范围为950～1350℃,应变速率范围为0.001～10s-1,高度压下量为70%。利用实验数据绘制出流动应力-应变曲线,研究了Ti3Al基合金的高温变形行为,并运用逐步回归方法构建出该合金的流动应力模型。结果表明,Ti3Al基合金的流动应力随着应变速率的增加而升高,随温度的升高而降低。误差分析表明,该流动应力模型具有较高的精度,可用于指导Ti3Al基合金热加工工艺的制定。     

差温无模锻造的模拟与实验研究

利用Autoforge软件研究不同加热位置对钢圆柱体试样的差温无模锻造过程的影响规律。通过实验和模拟结果的对比，证实采用Autoforge软件来模拟差温无模锻造过程是正确可行的。结果表明，要获得最佳的差温无模锻造效果，即变形仅发生在局部加热区，试样的最大压下量存在一个最大值，该最大值与局部加热位置相关。     

固溶时效对TC20钛合金显微组织和力学性能的影响

对TC20钛合金进行不同的固溶时效处理,通过室温拉伸试验和平面应变断裂韧性试验,结合光学显微镜、扫描电镜和显微维氏硬度计等测试方法,分析了不同的固溶时效处理工艺参数对TC20钛合金显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:当固溶温度一定时,随着时效温度的升高,合金的强度和硬度提高,塑性和韧性下降。当固溶时效工艺为950℃/0.5 h(水冷,WQ)+500℃/4 h(空冷,AC)时,合金可实现良好的强韧性匹配,此时合金的抗拉强度为1106 MPa,屈服强度为1019MPa,断裂韧性高达87.6MPa·m1/2。未经固溶时效处理的锻态TC20钛合金拉伸和紧凑拉伸(CT)试样,其断口呈现典型的韧性断裂形貌特征,而经不同固溶时效处理的试样断口主要以准解理断裂和解理断裂为主。随着时效温度的升高,拉伸试样断口表面逐渐出现二次裂纹和空洞,塑性逐渐降低,CT试样的韧窝尺寸逐渐变小变浅,断裂韧性逐渐降低。     

Laves相NbCr2/Nb两相合金高温流动应力行为及本构关系建立

采用Gleeble-3500型热模拟试验机对机械合金化+热压工艺制备的Laves相NbCr_2/Nb两相合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究合金在800～1200℃,0.001～0.1s~(-1)条件下的流动应力行为,并分别基于双曲正弦函数型Arrhenius方程和逐步回归法建立合金的本构关系。结果表明,Laves相NbCr_2/Nb两相合金的韧脆转变温度在950～1000℃之间。当温度≤950℃时,合金尚未达到屈服就已发生断裂;当温度≥1000℃时,合金呈现出较好的塑性变形能力。合金流动应力随变形温度增加和应变速率降低而降低。合金在1050～1200℃、0.001 s~(-1)和1150～1200℃、0.01 s~(-1)条件下呈现流动稳态型特征;在1000℃、0.001 s~(-1),1000～1100℃、0.01 s~(-1)和1000～1200℃、0.1 s~(-1)条件下呈现流动软化型特征。基于双曲正弦函数型Arrhenius方程建立的峰值流动应力本构关系和应变补偿本构关系的平均绝对相对误差AARE分别为9.89%和13.859%;基于逐步回归法建立的全实验条件下的本构关系、流动应力稳态型曲线本构关系和流动应力软化型曲线本构关系的平均绝对相对误差AARE分别为8.63%、5.28%和6.83%。所建立的几种本构关系,可为Laves相NbCr_2/Nb两相合金的锻造工艺制定、锻造设备吨位选择以及锻造过程有限元数值模拟提供理论依据和基础数据。