CT20钛合金挤压管坯冷轧过程中的组织演化

采用包套挤压方式制备CT20钛合金管坯,经两道次两辊开坯轧制和一道次多辊精轧获得Ф85mm×2．5mm成品管材。研究了开坯、精轧一系列冷轧变形过程中的组织形态和室温力学性能变化,建立了挤压管坯加工过程的组织演变模型。结果表明：挤压制备的CT20钛合金管坯,其组织为细小均匀的网篮组织;对CT20钛合管坯进行大变形率（ε总=70％）的两辊开坯轧制,能够获得细晶组织;多辊精轧管材加工态组织与上道次冷轧态组织相比变化不大,经900℃退火后形成均匀的等轴组织。     

锆合金挤压管坯的组织及织构研究

采用XRD和EBSD技术,对不同挤压温度(650和630℃)的2种锆合金管坯的显微组织和宏观织构进行研究。结果表明,管坯内发生了动态回复和再结晶,其组织由沿挤压方向拉长的大晶粒与近似等轴的再结晶晶粒组成,管坯内再结晶晶粒的平均尺寸相近,分别为0.44和0.41μm,温度对显微组织无显著影响;挤压温度为650℃的管坯的织构主成分为<1010>纤维织构及{0001}<1010>,630℃挤压管坯的织构主成分为<1120>纤维织构及{0001}<1120>,并且后者基轴在管材横向的分布强度略高于径向分布。     

FeCrAl不锈钢包壳管挤压及退火工艺优化

利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和万能拉伸试验机等对FeCrAl合金包壳管挤压前后的微观组织、析出相及退火后的微观组织、析出相、再结晶及力学性能进行了研究。结果表明:Nb含量对FeCrAl合金中第二相的析出影响显著,高Nb含量下Laves相的析出温度和析出数量均大大提高;降低挤压温度有助于FeCrAl合金管坯中形成细小弥散第二相;随着退火温度升高,细小弥散相的析出数量呈现先增多后减少的趋势;在相同退火工艺下,800 ℃热挤压管坯的室温力学性能比950 ℃热挤压管坯的室温力学性能要更加优异。     

交变磁场及铸造参数对铜管坯凝固组织和性能影响

探索了在水平连铸紫铜管坯工业生产线上施加工频交变磁场,考查了磁场强度及铸造参数对管坯凝固组织及力学性能的影响。结果表明,在交变磁场作用下,铜管坯的凝固组织及力学性能有了明显的改善,各向异性的柱状晶得到了显著的细化,均为细小均匀的粒状晶和等轴晶,当输入电流为50A,铸造速度为0.0042m/s,浇注温度为1150℃,冷却水为1m3/h时,管坯的抗拉强度提高了15.9%,伸长率提高了63.8%。     

7075铝合金传动轴空心轴身的挤压铸造工艺研究

采用挤压铸造工艺制备了7075高强铝合金传动空心轴缩比件,并对其轴身的组织性能进行了研究.结果表明,在浇注温度与模具温度分别为700 ℃与250 ℃条件下,随着挤压压力的增大,可逐渐获得结构致密、晶粒细小、力学性能优异的挤压铸造高强铝合金管坯,当压力为160 MPa时,管坯的微观组织呈树枝状、颗粒状与蔷薇状相混合的结构形态,且其抗拉强度及伸长率均达到最大值,分别为545 MPa与8%;断口分析发现,随着挤压压力的增大,7075铝合金经挤压后的断裂模式由解理断裂逐渐转变为塑性断裂.     

挤压温度对AZ80镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、万能试验机研究了不同挤压温度对AZ80镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:AZ80镁合金经不同温度挤压后,抗拉强度和伸长率均有明显提高。当挤压比20,挤压速度2 mm/s时,360℃挤压的AZ80镁合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为367MPa和16.2%,比挤压前试样分别提高了85.4%和138.2%。360℃挤压的合金组织中原始粗大晶粒发生动态再结晶,有大量细小等轴晶产生,晶界处无明显第二相析出;挤压温度达到390℃时,组织中动态再结晶晶粒开始长大。     

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。     

高速线材轧制工艺对Ti-6Al-4V合金小规格棒材组织与性能的影响

采用高速线材轧制制备出准10 mm的Ti-6Al-4V合金小规格棒材,研究了不同轧制工艺对棒材微观组织与力学性能的影响。结果表明:初轧温度为850℃时,棒材组织主要为初生等轴α相和β相,等轴α相出现长大现象,呈短棒状;当温度升高到900℃,棒材组织主要由等轴α和细小β转变组织组成的双态组织;等轴α相逐渐减少,β转变组织不断长大呈片状分布。初轧温度950℃时,棒材的伸长率和断面收缩率下降明显,不能达到标准要求。当初轧温度为900℃时,棒材强度和塑性达到最佳配合,其抗拉强度为938 MPa,屈服强度为866 MPa,伸长率为13.1%,断面收缩率为26.5%。     

电磁场对水平连铸紫铜管表面质量及组织性能的影响

研究了工频电磁场对水平连铸紫铜管坯表面质量、力学性能和组织的影响.结果表明:在工频电磁场作用下,紫铜管坯的表面质量得到了一定的改善,励磁电流为140 A时,表面粗糙度由120μm降到90μm;施加电磁场后,柱状晶得到了显著的细化,并在管坯内侧得到了细小的等轴晶组织;随着电流强度的增加,等轴晶区扩大,晶粒在周向上分布更加均匀;施加电磁场后,管坯的力学性能随着励磁电流的增加得到了显著的提高,当励磁电流为140 A时,抗拉强度提高了15%,延伸率提高了10%,管坯硬度提高了11%.     

挤压后交叉轧制的镁合金薄板组织研究

研究了退火制度对挤压后交叉轧制的镁合金薄板组织结构影响。结果表明：挤压＋交叉热轧组织是由混晶组织还是由含有板条状组织组成，主要取决于挤压板的组织；在温度大于350℃，保温时间大于60min的退火制度下少数的粗大等轴晶作为异常长大时的“核心”，吞噬周围小晶粒，使混晶组织转变成粗大等轴晶组织，即挤压组织的“遗传性”；挤压薄板或板坯时挤压比、温度、挤压速度等因素是镁合金获得均匀等轴晶组织、避免出现混晶组织及板条状组织的保证；最佳退火制度：保温温度250～300℃．保温时间20～30min。此时合金由分布均匀、细小等轴晶组成，具有最佳温拉深成形性能。     

Ti-B25钛合金管材挤压成形数值模拟及实验研究

为了加快推动Ti-B25钛合金在舰船通信系统上的应用,利用前期构造的本构方程和热加工图优化出的工艺参数,使用DEFORM-3D有限元软件模拟了变形温度900℃、应变速率0.1 s-1工艺参数下的管材挤压过程,并对模拟过程进行了实际挤压验证。结果表明:在变形温度900℃、应变速率0.1 s~(-1)条件下能成功挤压出62 mm×12 mm的Ti-B25钛合金管坯,并且管坯具有良好的表面质量,组织中存在再结晶晶粒。管坯经过830℃/1 h+600℃/8 h固溶时效处理后具有良好的强-塑性匹配,满足舰船天线管使用要求。     

挤压工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响

研究了挤压温度和挤压速率对AZ31镁合金显微组织、耐腐蚀性能和力学性能的影响。结果表明,通过300℃下的热挤压变形,AZ31合金发生动态再结晶,合金组织比铸态时细化,耐腐蚀性能和力学性能明显提高;AZ31镁合金挤压后的组织及力学性能受挤压温度及挤压速率的影响,在本试验范围内,AZ31镁合金经过挤压温度为300℃、挤压速率为6.0 mm/s的挤压变形后得到的组织均匀细小,耐腐蚀性能和力学性能良好。     

固态回收法制备Mg-Zn-Y-Zr合金的微观组织和力学性能

采用冷压法压实Mg-Zn-Y-Zr合金碎屑,在不同温度和不同挤压比下进行热挤压。结果表明：在低于320℃时挤压,微观组织由大量再结晶晶粒和少量未再结晶晶粒组成,合金具有较高的强度和较低的韧性;当挤压温度升高到360℃时,发生完全再结晶,微观组织由等轴晶组成,合金具有较低的强度和较高的韧性;当挤压温度升高到420℃时,微观组织由粗大的等轴晶组成,导致了合金的力学性能下降;当挤压比从8增加到16时,晶粒明显细化,力学性能显著提高,然而,随着挤压比的进一步增加,屈服强度和极限抗拉强度升高幅度不大。     

离心铸造双金属复合管缺陷及控制

介绍了碳钢/镍基合金双金属复合管的生产工艺及其金相组织和化学成分,对离心浇注、热挤压、热处理等过程出现的缺陷进行分析。结果表明,转速控制在950~1 050r/min之间,管坯厚度不均匀性大为降低,而裂纹缺陷基本消除;热挤压时,在加热温度为1 180℃,模具预热温度为460℃、挤压力为35 MN、挤压速度为65 mm/s、挤压比为6.4、采用进口专用玻璃粉润滑剂,可避免复合管内表面凹坑和裂纹;在910℃×90min处理后油冷,然后在650℃×150min空冷后所得复合管力学性能满足技术要求。     

挤压工艺对Mg5Sn1Mn镁合金组织和性能的影响

在不同的挤压温度和挤压速度下制备了Mg5Sn1Mn镁合金,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明,随挤压温度从340℃提高到430℃或挤压速度从6 mm/s增加到15 mm/s时,Mg5Sn1Mn镁合金的晶粒先细化后粗化,合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均先增大后减小。优选的挤压温度为400℃、挤压速度为12mm/s。在该挤压工艺下Mg5Sn1Mn镁合金晶粒呈等轴晶分布,组织均匀,第二相颗粒状弥散分布在基体中,室温抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为:358、262 MPa、21.8%。     

AZ31B镁合金凝固组织对室温力学性能的影响

采用铸锭底部喷水、侧面加热炉保温的方法制备了AZ31B镁合金铸锭。通过改变熔体过热温度来调整凝固组织,研究了凝固组织中晶粒大小以及形态对合金室温力学性能的影响。结果表明,采用这种方法制备的AZ31B镁合金铸锭,底部是柱状晶,其余为等轴晶。铸锭组织致密,无缩孔、缩松缺陷。当熔体过热温度由720℃提高到900℃时,铸锭底部柱状晶的长度由35mm减小到15mm,柱状晶间距由0.7mm减小到0.2mm;在距铸锭底部130mm处,等轴晶枝晶由0.8mm减小到0.1mm。减小等轴晶枝晶尺寸,可以提高试样的室温抗拉强度和塑性。垂直于柱状晶轴向进行拉伸时,试样的抗拉强度和伸长率与等轴晶相比明显下降。减小柱状晶间距,可以提高镁合金的室温压缩性能;当柱状晶间距相同时,垂直于柱状晶轴向进行压缩比平行于柱状晶轴向进行压缩的性能好。     

固溶时效对新型高强耐蚀钛合金组织与性能的影响

以一种新型高强耐蚀钛合金为研究对象,对钛合金热轧板材进行了固溶时效处理,研究了固溶时效工艺对新型高强耐蚀钛合金板材微观组织、力学性能与腐蚀性能的影响规律。结果表明:当固溶温度由900℃升高至930℃,板材中等轴α相和β转变组织明显增多,且皆为等轴组织形貌;当固溶温度升高至960℃时,板材中等轴α相和β转变组织减少,并出现大量针状次生α相,其组织由等轴组织转变为双态组织。随固溶温度升高,板材强度和硬度增加,塑性逐渐降低;而腐蚀电流密度和腐蚀速率先降低后增加。新型高强耐蚀钛合金板材900℃固溶30min、580℃时效3 h后综合力学性能最佳,其耐腐蚀性能较好。     

退火制度对大规格TA15合金挤压管坯组织和性能的影响

根据现有生产条件,使用电阻炉分别对TA15合金大规格管坯在700~850℃温度范围内进行退火,研究不同退火温度和冷却方式对TA15合金挤压管坯组织和性能的影响。结果表明:冷却速度越大,退火温度越高,管材屈服强度越低,屈强比越低;对TA15合金大规格Φ102 mm×7 mm挤压管坯采用850℃退火+水冷可获得的管坯屈服强度低、塑性好,利于TA15合金管材后续较大加工率的轧制加工。     

喷射成形7475铝合金的显微组织与力学性能

采用全自动控制往复喷射成形工艺制备了大规格7475铝合金锭坯。研究工业规格喷射成形7475铝合金的初始组织、挤压工艺及热处理制度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,喷射成形7475铝合金锭坯规格可达Ф360mm×1200mm,晶粒为等轴状,粒度宏观均匀,主要在30～40μm,组织无明显宏观偏析,锭坯致密度达到97%。喷射成形锭坯经小挤压比变形后达到全致密,T6态(480℃×4h+135℃×16h)合金性能最优,σb为625～635MPa,δ为12%～12.6%,表明控制往复喷射成形铝合金锭坯冶金质量优越。     

等通道径角挤压纯钛的力学性能

采用自行设计的模具对TA1进行二道次等通道径角挤压(ECAP)实验。采用B路径在温度400℃~420℃、挤压速度1mm/min的条件下对边长10mm的方形棒材进行处理,研究挤压变形后微观组织对力学性能的影响。结果表明,工业纯钛经过二道次ECAP变形后,晶粒明显细化,由初始的等轴晶逐渐演变为拉长的晶粒、孪晶交割、板条状组织和细晶组织,且道次增加,板条间距越细小;抗拉强度显著提高,二道次ECAP后的抗拉强度达1240MPa,同时硬度达到319HV,且塑性为16.7%。疲劳极限强度由原始的220MPa提高到280MPa,提高了27.3%。