TA1/Q235循环累积变形复合的试验研究

通过Gleeble-1500热模拟试验机研究了不同变形温度和变形量的累积叠轧焊过程,借助扫描电镜、显微硬度仪等手段,对循环累积变形复合后的Ti/Q235复合试样的界面生成物、显微硬度进行分析.结果表明:两母材元素在界面反应生成化合物,主要有TiC和Fe2Ti;温度达到950℃,或累积变形量达到150%,界面显微硬度均有减小趋势;大变形使界面生成的脆性化合物受挤压破碎、变形、分散,有利于金属结合.     

预变形对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金时效组织与力学性能的影响

利用TEM、XRD、SEM、DSC以及室温拉伸等方法,研究了预变形对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响。通过对比未经预变形和预变形量为3%及4%的Al-Zn-Mg-Cu合金时效态微观组织与拉伸力学性能,发现:预变形可以提高铝合金时效析出速率和密度,变形量为3%时可促进析出相在晶内弥散分布,但增加到4%会导致析出相粗化;经预变形处理后晶间析出相尺寸减小,晶界无析出带宽度降低;抗拉强度和屈服强度提高,伸长率略微提高,经3%预变形以及80℃、12 h和120℃、8 h时效后的抗拉强度可达到(813±4) MPa,伸长率为10.10%±0.77%。分析认为,预变形产生的位错为析出相形核提供了异质形核的质点,改善了其在晶内与晶间的分布状态。     

电弧熔炼Nb-16Si-2Fe合金铸态组织及高温压缩行为

目的了解Nb-16Si-2Fe合金热变形的高温力学行为,并掌握其变形过程中的组织演变。方法采用真空非自耗电弧炉制备了Nb-16Si-2Fe合金,利用Gleeble-1500热模拟机对合金进行高温压缩实验,并通过XRD对合金相结构进行分析。结果合金由白色树枝晶状Nbss固溶体相、灰色连续基体Nb3Si相及黑色块状Nb4Fe Si相组成。试样在较低温度、较大变形速率压缩时,产生脆性断裂。在1200~1400℃范围内,随着变形温度的升高及变形速率的降低,试样开裂倾向减小,应力峰值降低。脆性Nb3Si相由连续分布变成孤岛状分布,并发生共析反应分解生成细小两相组织。结论高温压缩过程使硬脆相Nb3Si含量降低,韧性相Nbss相含量增加,合金高温强度下降,一定程度上降低了该合金的塑性加工难度。     

陶瓷空心球/镁合金复合多孔材料制备及压缩性能

本文选用两种不同的陶瓷空心球(商购氧化铝空心球和自制含硅复合氧化物陶瓷空心球)作为增强体,采用粉末烧结的方式在烧结温度600℃、保温时间3 h 20 min的烧结条件下,成功制备出两种轻质、含孔的镁合金复合多孔材料。通过扫描电子显微镜观察烧结样品的微观结构,发现含硅陶瓷空心球与镁合金的界面处发生了界面反应,生成了含有MgO、Mg₂Si等成分的合金相。研究了采用不同种类陶瓷空心球对样品表观密度、压缩强度和比强度的影响。结果表明,采用商购氧化铝空心球制备的复合样品的体密度最低,与镁合金致密体的密度相比,平均表观密度下降了33.3%,为1.20 g·cm^-3;选用自制含硅陶瓷空心球制备的复合样品的平均表观密度下降了16.1%,为1.51 g·cm^-3;在压缩过程中两种样品都表现出了弹性阶段、屈服平台和致密化阶段的多孔材料典型的压缩特征;自制含硅陶瓷空心球所制样品的压缩强度明显高于氧化铝空心球所制样品,自制含硅陶瓷空心球所制复合样品的比强度也高于商购氧化铝空心球所制复合样品。     

7075铝合金累积叠轧焊组织与性能

为了提高7075铝合金的力学性能,7075铝合金在350℃无润滑条件下进行了5道次的累积叠轧焊实验,通过X射线衍射(XRD)与透射电镜(TEM)分析,研究了7075铝合金在叠轧过程中微观组织的演化规律,利用室温拉伸实验,研究了叠轧道次对7075铝合金力学性能的影响规律,并且采用扫描电镜(SEM)对拉伸断口形貌进行了分析。结果表明:7075铝合金在叠轧过程中材料的组成相η相发生回溶,数量减少;微观组织经历由位错缠结/位错胞状结构向形变亚晶结构转变的过程,5道次后,形成了尺寸小于1μm的亚晶组织;材料的强度随道次的增加而增加,5道次后,其抗拉强度与屈服强度分别达到373.52,315.84 MPa,约为原始合金的1.8倍和3.2倍,同时,延伸率则随着叠轧道次的增加而下降,5道次后,延伸率仅为原始合金的1/3,并且拉伸断裂由韧性断裂转变为脆性断裂。     

Ti-6Al-4V合金置氢动力学与氢分布规律

通过Ti-6Al-4V合金750℃条件下的置氢实验,分析了置氢过程的动力学规律,利用光学金相显微镜和二次离子质谱仪研究了保温时间对氢分布的影响规律.结果显示,Ti-6Al-4V合金置氢动力学遵循二维扩散机制,满足Valensi方程g(α)=α+(1-α)ln(1-α),氢在试样径向方向的二维扩散是置氢反应的控制步骤.置氢保温时间大于60min时,氢压趋于稳定,氢在试样径向方向的二维扩散停止,试样中心的微观组织和氢离子强度与边缘的相一致,氢均匀分布于试样当中.     

多孔TC4钛合金吸氢规律

利用管式氢处理炉采取固态气相渗氢法进行置氢实验,以研究多孔TC4钛合金置氢过程中吸氢量随置氢温度、置氢时间和相对密度的变化规律,并建立了相应的数学模型.结果表明:当多孔钛合金的相对密度较低时,吸氢量随置氢温度的升高而增加;当相对密度较高时,吸氢量与置氢温度的关系遵循Sievert's定律,与致密钛合金的吸氢特性一致;多孔钛合金随置氢时间的延长,吸氢量增加;随着多孔钛合金相对密度的增加,吸氢量降低.     

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α+β的双态组织,当合金中产生粗大的β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α″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.     

超高强钢大型卷焊毛坯圆筒旋压工艺研究

论述了超高强钢大型薄壁圆筒的变薄旋压试验过程，并对卷焊毛坯设计、热胀校形及旋压工艺参数进行了分析。该工艺与原卷焊工艺相比，可以提高产品的精度和力学性能，同时又不需要采用昂贵的环轧毛坯或离心铸坯，降低了成本，对大型圆筒的加工有一定的参考价值。     

国内旋压设备及其相关技术的发展与现状

旋压成形是实现薄壁回转体类零件的少无切削加工的先进制造技术,广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工等领域,已成为精密塑性成形的重要发展方向。本文概述了国内旋压设备及其相关技术的发展历程,分析了国内外旋压设备的特点与差距,评价了国内旋压设备的研究现状与水平,展望了旋压设备的发展趋势。