低Al含量Ti-Al纳米杆拉伸变形的分子动力学模拟

对比研究了轧制与轧制加拉拔两种加工工艺制备TA2管材的显微组织、变形织构与再结晶织构、拉伸性能及扩口、压扁等工艺性能,同时分析了织构对管材力学性能及工艺性能的影响.结果表明:加工态轧制加拉拔管材和轧制管材均表现为径向织构和周向织构相结合的复合织构;退火态管材试样表现为径向织构.径向织构可以显著提高管材的力学性能,而对管材扩口、压扁性能影响不大.     

TA2合金管材的织构和承载性能研究

采用轧制与拉拔相结合和轧制两种方法制备TA2管材,并对其进行退火处理。研究TA2合金管材的组织结构、变形织构、力学性能和工艺性能。结果表明,两种成型方式都会形成径向织构和轴向织构共存的组织结构,退火能够使拉拔管件径向织构加强,提高管材的力学性能。     

冷轧Q值对TA34钛合金管材性能和织构的影响

采用X射线衍射法测定了TA34钛合金管材经不同Q值冷轧后的宏观形变织构和退火织构，分析了冷轧Q值对管材织构、工艺性能和室温力学性能的影响。结果表明：冷轧Q值对管材的塑性影响不大；冷轧TA34钛合金管材形变织构和退火织构的总体类型相同，均为轴向■织构；提高冷轧Q值会使完全再结晶退火后的TA34钛合金管坯产生周向织构，有助于提高成品管材的压扁工艺性能。     

冷拔+中间退火2169N奥氏体不锈钢管材的织构与扩口性能

利用X射线衍射技术研究冷拔+中间退火2169N奥氏体不锈钢管材的织构转变,及其对管材扩口性能的影响。结果表明,2169N钢的层错能为27.7M·J/m2,属低层错能级别,变形方式为机械孪生。管材存在{113}121主织构组分、{111}uvw和{110}001次织构组分。{110}001织构为管材冷拔时产生,{110}001和{111}uvw织构为管材中间退火转变而成,{113}121织构为{110}112经111旋转约40°转变生成。管材{113}112主织构组分、{111}uvw和{110}001次织构组分均表现出较高的R值,不利于管材厚度方向塑性变形,影响扩口工艺性能。     

Q值对Gr.9钛合金冷轧管材组织及性能的影响

通过调整冷轧过程中的工艺参数,研究了不同Q值对小规格Gr.9钛合金管材组织和力学性能的影响。结果表明:轧制Q值对管材组织及性能的影响较大,通过合理控制轧制Q值可获得综合性能良好的Gr.9管材。对于小规格Gr.9管材,Q值越大,晶粒破碎越充分、均匀,晶粒纤维化和取向性越明显,当Q值在1.86~2.62范围内时,冷轧态管材强、塑性较好,退火后晶粒尺寸较小;当Q值在1.86~2.24范围内时,管材扩口性能优越,Q值过大或过小均不利于小规格管材扩口。此外,Q值会影响冷加工过程中晶粒的均匀度及织构分布,可通过将Q值控制在1.54~2.46使得CSR在1.3~2.5范围内,从而得到综合性能良好的Gr.9钛...     

拉拔工艺对TA2管材织构及性能的影响

本实验成功将拉拔工艺应用于TA2管材的制备,同时应用不同锥角组合对TA2管材进行拉拔,对比了不同锥角组合对TA2管材的显微组织及再结晶织构的影响。结果表明:退火态拉拔管材表现为径向织构,且部分晶粒的(0002)基面法相同管材的宏观轴向(AD)平行;微观的晶粒取向对管材宏观的力学性能有重要影响。单道次拉拔工艺制备的TA2管材其晶粒取向同轧制工艺制备的TA2管材存在明显差异。     

不同Q值冷轧对TA18钛合金管材织构及力学性能的影响

研究不同Q值冷轧工艺对高强TA18钛合金管材织构及力学性能的影响。测试比较了两种工艺获得的管材的拉伸性能、CSR值和（0002）面极图、ODF截图。结果表明,冷轧加工TA18钛合金管材的Q〉1时,管材径向压力占优势,会形成晶向[0002]与管材径向平行的织构,以径向织构为主的管材综合性能较好,可满足AMS标准要求;当冷轧加工TA18钛合金管材的Q〈1时,切向压力占优势,会形成晶向[0002]与管材切向平行的织构,以切向织构为主的管材塑性较差,无法满足AMS标准要求。     

冷拔+中间退火2169N奥氏体不锈钢管材的织构与扩口性能

利用X射线衍射技术研究冷拔+中间退火2169N奥氏体不锈钢管材的织构转变,及其对管材扩口性能的影响。结果表明,2169N钢的层错能为27.7M·J/m2,属低层错能级别,变形方式为机械孪生。管材存在{113}<121>主织构组分、{111}和{110}<001>次织构组分。{110}<001>织构为管材冷拔时产生,{110}<001>和{111}织构为管材中间退火转变而成,{113}<121>织构为{110}<112>经<111>旋转约40°转变生成。管材{113}<112>主织构组分、{111}和{110}<001>次织构组分均表现出较高的R值,不利于管材厚度方向塑性变形,影响扩口工艺性能。     

TA2纯钛焊接管无缝化处理及焊缝组织和性能分析

以23 mm×0.7 mm的TA2纯钛焊接管为原料,研究了不同冷轧加工率对管材焊缝组织的影响,优选出冷加工率达到34%焊接管材,进行了后序的除油酸洗和真空退火处理。对比分析了经冷轧→除油酸洗→真空炉退火处理的焊接管与冷轧无缝管力学性能及工艺性能的差异。结果表明,TA2纯钛焊接管经过无缝化工艺处理后,焊缝粗大的铸态组织和过热的魏氏组织完全消除,为细小、均匀的等轴组织,与基体组织趋于一致;与冷轧无缝管相比,其抗拉强度、屈服强度、延伸率略高或相当;反向展平、扩口、压扁等工艺性能也无明显差异,有望取代冷轧无缝管。     

N04400冷轧管材组织与性能

对N04400合金钻孔管坯进行冷轧加工成管材,并进行了不同温度保温90min的真空退火处理,研究了加工态管材的组织与性能及退火温度对管材显微组织和力学性能的影响。结果表明,加工态时管材的显微组织沿轧制方向被拉长,抗拉强度为740MPa,屈服强度为695MPa,伸长率6.5%,屈强比为0.94;经600～650℃退火后,晶界更加清晰,显微组织仍为拉长的纤维状,强度较轧制态略有下降,伸长率稍有上升;700℃退火后,变形晶粒开始发生再结晶,抗拉和屈服强度急速下降,伸长率大幅上升;750℃退火后,组织发生了完全再结晶,力学性能变化缓慢。     

航空用TA18合金管材热处理工艺研究

对冷轧后的TA18合金管材分别进行不同温度的热处理,分析热处理温度对TA18合金管材力学性能和组织的影响,选择最佳工艺进行成品批量热处理,测定室温拉伸性能及工艺性能。结果表明:在600~750℃热处理时,随热处理温度升高,管材的强度和塑性呈下降趋势,管材的内部组织再结晶程度增加,晶粒逐渐变大。在600℃热处理时,TA18合金管材可获得最佳的强塑性匹配;对成品管材进行600℃批量热处理,测得的管材室温拉伸性能及扩口、弯曲符合GJB 3423A要求。     

Ta晶粒细化工艺及组织、织构的研究

研究了加工方法对Ta组织及织构的影响,采用径向模压(自行设计的模具)+轴向镦粗的方法,经过2个循环的变形.在真空下1100℃退火1 h,取样观察了钽的微观组织、晶粒度;研究了轧制方式对钽组织均匀性的影响,采用一次交叉轧制的方法,道次加工率为5%～10%,总变形量为70%,真空退火1200℃.经EBSD测定了不同状态下钽的织构.结果表明:模压和轧制方法对钽的力学性能和晶粒大小有重要影响,一次交叉轧制可以更有效地减小钽的各向异性并获得细晶粒,平均晶粒度为30 μm.采用模压更有利于退火态钽板中{111}织构的增强,并减少{100}.     

大应变交叉轧制对高Mg含量Al-Li合金板材组织和性能的影响（英文）

采用透射电镜观察(TEM)、电子背散射成像技术(EBSD)和X射线衍射技术对比分析喷射成形Al-9.8Mg-1.5Li-0.4Mn合金交叉轧制态板材与挤压态板材的显微组织及织构特征,并测试板材的拉伸性能和深冲性能。结果表明:大压下量交叉轧制能促进动态再结晶的发生、细化晶粒组织以及改善再结晶晶粒的择优取向;与CBA和CCB轧制方式相比,CBB轧制方式显著降低了挤压态合金中典型Brass织构{110}112的取向密度,在β取向线上CBB轧制态板材中Copper织构{112}111和Brass织构{110}112的取向密度均最低,且板材中没有典型的织构特征;同时,CBB轧制态合金板材具有更好的深冲性能,在0°、45°和90°三个方向的力学性能基本一致,其室温拉伸强度、屈服强度和伸长率分别为617 MPa、523 MPa和大于20.1%,各方向力学性能偏差小于3%。     

高强度TA18合金管材性能评价与控制方法研究

研究了高强度TA18合金管材的性能评价与控制方法。利用X射线衍射法,测量了表征管材织构的极图、反极图和取向分布函数ODF,通过对国内外典型规格管材不同晶面织构强度的对比分析,得出高性能的管材织构以{0001}<1100>为主。给出了收缩应变比CSR的测试原理及方法,研究了CSR与其他性能之间的关系。结果表明,提高CSR有利于提高径向织构分布比例及管材的强度和塑性。提出了管材性能控制方法,即提高减壁/减径比Q值,则管材径向织构分布比例增加,CSR提高。     

TA18钛合金管材织构对环向拉伸性能的影响

利用织构增强原理,开发出了TA18(Ti-3Al-2.5V)钛合金860 MPa级高强度管材,保证了管材的工艺性能,同时又具有优异的力学服役性能。标准规定反映径向织构的管材收缩应变比(CSR)大于1.3,但对上限值未作规定。本研究设计出小管径的环向拉伸夹具,测试了不同CSR管材的环向拉伸力学性能,分析织构对环向抗拉强度的影响,发现存在一个最有利的CSR值为1.75,大于或小于该CSR值时都会导致管材环向屈服强度下降。进一步测定了对应管材的极图和ODF图,从微观结构上可以解释这一规律和本质。环向抗拉强度下降会引起液压系统工作时疲劳强度降低,CSR值的上限在工艺设计时应当加以控制。本研究对发展安全可靠的航空液压系统具有十分重要的理论意义和工程应用价值。     

小口径TA18航空钛合金管材织构测定与分析

利用X射线衍射极图测量技术,对国内试制的Φ6mm的TA18(Ti-3Al-2.5V)合金冷轧管材的织构类型进行研究。并测量了国外同直径的商用航空管材的织构类型和强度,与国产的管材进行了对比分析。采用管材减薄展平法解决了形状对X射线衍射强度影响无法修正的困难,实现了对管材织构的精确测定。结果表明:国产管材的织构类型与进口管材基本相似,主织构的(0002)面与管材径向夹角均为24°,晶向[1010]与管轴向平行。但是织构的强度差别很大,进口管材的织构强度是国产管材的2倍以上。提高织构强度及减小离散程度是改善国产管材性能的一个重要方向。     

退火对冷轧Al0.2CoCrFe2Ni高熵合金组织和力学性能的影响

研究了不同温度退火对80%冷轧Al_0.2CoCrFe₂Ni高熵合金显微组织和力学性能的影响。使用X射线衍射仪(XRD) 、电子背散射衍射仪(EBSD)、微控电子万能试验机分别对合金进行了晶体结构、织构类型和力学性能的表征。结果表明,合金在铸态、轧制态以及退火态都表现为稳定FCC晶体结构。合金铸态下呈现典型的树枝晶组织,经80% 轧制后出现了明显的轧制变形带,在随后的退火过程中发生再结晶,其再结晶晶粒体积分数及其晶粒尺寸随着退火温度的升高而增加。合金经过80%轧制后主要表现为(111)<112>织构,其织构强度随着退火温度的升高而降低。80%轧制使Al_0.2CoCrFe₂Ni合金获得较大的抗拉强度(1005 MPa)和较低的塑性(10%), 随着退火温度的提高,合金的强度降低塑性增强,并在700 ℃退火时合金获得最佳的综合力学性能,该过程主要取决于合金中的位错密度、再结晶体积分数和晶粒尺寸及其再结晶织构的演变。     

冷轧TA18钛合金管材退火织构的形成机制

TA18钛合金管材因使用环境要求应具有特定的径向基面织构,退火温度是其重要影响因素之一,为了揭示管材退火织构的形成机制,选取Φ8 mm×0.6 mm冷轧管材以及经450、500、550、600、650、700、750℃/3 h等温度退火管材为试验材料,利用电子背散射衍射（EBSD）技术研究了管材晶粒在不同退火温度下的取向特性。结果表明：初始冷轧管材具有较强的径向基面织构,且■晶向主要平行于管材轴向;管材在450～550℃、550～650℃、650～750℃退火时分别发生了回复、再结晶及晶粒长大,管材织构的转变主要发生在再结晶及晶粒长大阶段,随着再结晶的发生,管材径向织构不断增强,再结晶后的■晶向主要平行于管材轴向。再结晶退火使管材径向织构增强的主要原因是,原冷轧管材中的细小晶粒具有比基体更强的径向取向,再结晶晶粒优先在这些细小晶粒处形核生长,并获得了强径向取向,在随后的晶粒长大过程中,这些强径向取向晶粒不断长大并占据优势,从而使管材表现出强径向分布的“再结晶织构”。     

不同终轧压下量下AZ31镁合金板材的微观组织与力学性能研究

研究了高温轧制、不同压下量(10%～20%)下AZ31镁合金板材的微观组织、织构、力学性能与室温成形性能演变。结果表明,对于轧制态板材而言,不同压下量的板材中孪生仍然是主要变形模式,这主要是由终轧道次压下量相对较小,不足以引起动态再结晶但足以引起孪生导致。与终轧压下量10%的板材相比,20%的轧制板材表现出较大的晶粒尺寸和较弱的基面织构强度。退火后,板材表现出基轴向RD方向偏转±9.6°～±12°的双峰织构特征。与轧制态相比,退火态的基面织构显著弱化,这主要是由于板材在退火过程中的静态再结晶作用。随着终轧压下量由10%增加至20%,退火板材的基面织构显著减弱,使其r值降低、n值增大,从而引起板材室温杯突值由4.3 mm提高为6.3 mm。     

大应变交叉轧制Al-9Mg-1.8Li合金板材的显微组织及织构特征

采用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、电子背散射成像技术(EBSD)和X射线,对比分析喷射成形Al-9Mg-1.8Li合金交叉轧制态板材与挤压态板材的微结构及织构特征,并测试板材的拉伸性能和深冲性能。结果表明:大变形量交叉轧制促进动态再结晶的发生,细化晶粒组织,改善再结晶晶粒的择优取向;与CBA和CCB轧制方式相比较,CBB轧制方式显著降低挤压态合金中典型的Brass织构{110}?112?的取向密度,在β取向线上CBB轧制态板材中的Copper织构{112}?111?取向密度最低,且板材中没有典型的织构特征;同时,CBB轧制态合金板材的具有更好的深冲性能,在0°、45°和90°方向的力学性能基本一致,其室温拉伸强度、屈服强度和伸长率分别在611 MPa、507 MPa和20.6%以上。