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。     

ECAP制备超细晶钛的力学性能研究

采用等径弯曲通道变形成功实现工业纯钛室温8道次变形.ECAP变形后,工业纯钛晶粒明显细化,力学性能显著提高,抗拉强度从407MPa提高到791MPa,并保持良好塑性,硬度最终达到2641 MPa,成为高性能超细晶纯钛.     

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%。     

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%。     

120°模具室温8道次ECAP变形TA1纯钛的组织与性能

采用两通道夹角Φ=120°,外圆角ψ=20°的模具,在道次间未退火的条件下实现TA1纯钛BC方式8道次室温ECAP(Equal Channel Angular Pressing)变形,制备表面光滑无裂纹的变形试样。研究纯钛室温ECAP变形组织结构的演变和特征,测定变形试样的力学性能。结果表明：随着室温ECAP变形道次的增加,原始粗大的α相等轴晶由最初几道次形成的板条和孪晶经过自身和相互交割形成亚晶,以及剧烈变形形成的位错胞状结构,通过位错的相互作用和重组逐渐演变成大角度晶界的超细晶等轴组织。获得平均晶粒尺寸约200 nm的TA1纯钛试样,其屈服强度和抗拉强度分别由275和407 MPa提高到710和791 MPa,并保持较高的塑性,延伸率为19.0%     

冷轧工艺对纯镍N6板带力学性能的影响

对纯镍N6板带进行了两种工艺的冷轧变形试验。对每一变形规程后的冷轧板带分别进行了抗拉强度、屈服强度及伸长率的测定。并对单道次与三道次的冷轧纯镍N6板带的力学性能进行了对比分析,得出两种变形工艺条件下纯镍N6板材抗拉强度、屈服强度以及伸长率随变形量的变化曲线,它们是基本一致的。抗拉强度单道次略大于三道次,屈服强度两者基本一致,伸长率在变形量小于40%时,单道次略大于三道次,变形量大于40%,两伸长率者基本一致。     

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.     

冷轧及退火工艺对纯铜力学性能的影响

采用四辊轧机对纯铜进行了多道次冷轧,冷轧后的铜带分别在180 ℃和200 ℃进行退火.分析研究了退火铜带的力学性能变化和变形条件对其塑性、变形抗力及显微硬度的影响,探讨了纯铜的应变硬化机理及退火工艺对冷轧纯铜力学性能的影响机制.结果表明,纯铜经冷轧后强度明显提高,最高值达439.3 MPa,硬度值在84.7～96.0 HV0.01之间;冷轧纯铜退火后的抗拉强度、显微硬度降低,伸长率明显提高,但在200 ℃退火时出现了低温退火硬化效应.     

TA18钛合金斜轧管坯组织与性能研究

采用斜轧穿孔法制备TA18钛合金管坯,分析了管坯表面质量、氧化层厚度、组织和性能特点,并研究了开坯轧制加工率对管材组织的影响,以及热处理制度对成品管组织与性能的影响。结果表明:斜轧穿孔法制备的管坯表面光滑,其组织为变形的魏氏组织和少量的块状α组织。该管坯在进行两辊开坯轧制时,变形量应控制在55%以内。采用斜轧穿孔管坯生产的48 mm×5 mm成品管材,经过650~670℃×1 h真空退火处理后,其力学性能完全满足国军标GJB 3423—98和美标ASTM B 338—2010的要求。     

斜轧穿孔法制备TC4合金管坯

为了供给市场要求的大直径TC4钛合金异型管壳的二次成形坯料,采用斜轧穿孔加工工艺制备了符合需求的TC4管坯。原始材料为自耗电弧熔炼铸锭,铸锭在β和α＋β相区锻造成Ф100mm×700mm的棒坯。穿孔前棒坯在中频感应炉中经980℃,3min热处理,然后在加强型两辊斜轧穿孔机上一火穿成Ф102mm×11mm×1700mm管坯。所制成的管坯表面光滑,外径尺寸公差达到0．35mm,壁厚公差达0．1mm。管坯退火态室温下Rm=945MPa,A=14％,Z=33％。其强度比挤压制备的管坯略高,塑性相当。实验结果表明,采用斜轧穿孔法完全可以制备符合标准要求的大直径TC4管坯。     

Ti-15-3合金冷轧变形过程中的组织演变及力学性能

采用金相显微镜、透射电镜和X射线衍射仪等研究Ti-15-3合金板材在交叉换向轧制过程中的组织演变规律和力学性能变化.结果表明经过5道次换向冷轧、厚度方向总变形量为80%的Ti-15-3合金板中,形成了间隔的纤维带状组织,其内部形成了200nm左右的亚微米级晶粒.纤维组织的形成过程分为3个阶段,第一阶段,在个别晶粒内部形成局部剪切带;第二阶段,拉长带状组织内部平行排列的剪切带相互交叉并逐渐碎化;第三阶段,形成间隔的纤维组织,其内部晶粒为亚微米级.在轧制变形中,经1道次变形后,抗拉强度迅速升高到949MPa,随后抗拉强度最终缓慢增加至1021MPa.固溶态合金以每道次30%的压下量经过5道次换向冷轧并于450℃时效4h后,抗拉强度为1646MPa.     

高温合金GH4169焊接管材三辊轧制的组织和力学性能演变

对管坯焊接前后的组织进行了观察,并进行了三道次的三辊冷轧,道次间进行了固溶处理。结果表明,焊接后的焊缝组织是柱状树枝晶组织;冷轧并固溶处理后,管材上的焊接位置已经难以分辨,原始的焊缝组织完全转变为均匀组织;经过三辊轧制后,焊接接头与母材的强度接近,塑性有了明显的提高,强度略高于母材。     

热变形及退火对Mg-Gd-Y合金组织和力学性能的影响

采用显微组织观察、拉伸性能测试等试验方法,研究了热变形及退火对Mg-Gd-Y合金的组织和力学性能的影响。试验结果表明:Mg-Gd-Y合金经过热变形后,合金的屈服强度为177 MPa,抗拉强度达到237 MPa,伸长率为4.3%。退火可以明显改善Mg-Gd-Y合金的塑性,退火处理后其塑性大幅提高,伸长率达到了9.2%,但强度略有下降,屈服强度为138 MPa,抗拉强度为216 MPa。     

冷轧热处理对一种亚稳β型钛合金组织及性能的影响

利用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及室温拉伸等试验方法研究了单次冷轧退火、三次冷轧退火以及后续时效工艺对自主设计的亚稳β型钛合金Ti-7.46V-5Mo-3.13Cr-1Zr-3Al的显微组织及力学性能的影响。结果表明：与单次冷轧退火相比,三次冷轧退火后合金晶粒更加细小,强度塑性均有提高,屈服强度达到815 MPa,延伸率为27%。样品经单次冷轧退火和时效处理后,析出弥散细小的次生α相,合金屈服强度达到1280 MPa并且屈服强度随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,总体呈现较高的强度和较低的延伸率;而经三次冷轧退火和时效后的样品屈服强度略低,但塑性显著提高,具有较好的强度和塑性匹配。综合比较实验结果,可以确定本次实验中合金经过三次800℃/20 min冷轧退火和500℃/10 h时效后能达到良好的强度和塑性匹配,其抗拉强度为1380 MPa,延伸率为10.8%。     

轧制变形超细晶纯钛的电化学腐蚀行为

工业纯钛经过8道次等通道弯角挤压处理后,在室温或液氮温度下进行轧制。随后以林格式人工模拟体液为腐蚀介质,对两步大变形前后纯钛的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明,8道次ECAE处理后获得的超细晶纯钛,较退火粗晶态具有更好的轧制变形能力。两步大变形制备超细晶纯钛不仅表现出良好的综合力学性能,而且具备优异的耐腐蚀性能。8道次ECAE处理的纯钛在室温冷轧后的耐腐蚀性较液氮温度冷轧后好,主要因为不同温度轧制织构组分改变使得平行于样品表面的晶面变为密排面或低指数晶面,比高指数晶面难溶解,呈现更优的耐腐蚀性能。     

两辊冷轧纯钛管材的工艺研究

为了探索两辊冷轧成品管的可行性,本文进行了两种加工率的成品管材轧制。观察了成品管材的显微组织,测试了力学性能,检测了内、外表面质量和尺寸公差。结果表明:TA2纯钛中间管材φ25 mm×1.5 mm分别经64%、76%两辊成品轧制,450℃/40 min真空退火后的切向显微组织为等轴组织。当两辊冷轧的道次加工率为64%时,两辊成品轧制的管材表面质量光滑、平整,无目视可见的微裂纹;当两辊冷轧的道次加工率增大到76%时,管材外表面出现明显的纵向轧制流线和微裂纹。两辊冷轧TA2成品管材的外径和壁厚公差都非常小,外径的偏差范围为0.03 mm,壁厚的偏差只有0.02 mm。     

塑性变形及热处理对钽铪合金管组织性能的影响

在钽中加入0.2wt%~1.2wt%的铪制备成钽铪合金,以提高钽管的力学性能及结构强度。对二次电子束熔炼的钽铪合金锭,高温挤压成?32 mm×6.5 mm×L mm管坯,再经多辊轧管机冷轧至?10.5 mm×0.8 mm×L mm的管材。研究了轧制和热处理工艺对钽铪管组织和力学性能的影响。结果表明:铪的加入提高了钽的再结晶温度100~200℃,明显细化了组织;塑性变形量对钽铪管的质量和性能有较大影响;热处理能很好地控制钽铪管的组织性能,钽铪管的爆破压力及纵横向力学性能均优于纯钽管,其抗拉强度和规定比例强度比纯钽管提高近40%。     

Ti-26高强钛合金斜轧穿孔工艺研究

研究了Ti-26高强钛合金斜轧穿孔制备管坯工艺。测试了穿制的Ti-26合金管坯的力学性能，用金相显微镜观察了管坯的显微组织，用扫描电镜分析了拉伸断口的形貌。结果表明，采用斜轧穿孔方式完全可以制备Ti-26高强钛合金管坯；在1050℃下，选择合适的轧辊转速和前进角可顺利穿制Ti-26高强钛合金管坯，其管坯的强度为815MPa，延伸率达到13％，断面收缩率达到45％，晶粒度按ASTME标准为6级，比穿孔前细化，断口呈明显的塑性断口，加工管材无需热处理可以直接进行轧制，道次加工率可达45．8％。     

纯镁大比率挤压棒材的组织与性能及其随后的退火处理(英文)

以纯镁铸锭作为坯料,经过两道次累计大比率挤压制备了棒材,并对最终的棒材进行退火处理。通过光学显微镜(OM)、力学性能测试和扫描电子显微镜(SEM)研究了挤压变形和退火处理对纯镁组织、性能以及断裂行为的影响。结果表明:在挤压变形过程中,由于动态再结晶的作用,材料的晶粒尺寸得到明显细化,从而显著地改善了材料的室温力学性能和断裂方式。经过一次挤压后,粗大的铸态晶粒细化到35μm,屈服、抗拉强度和伸长率分别达到84MPa、189MPa和12%,所得棒材经再次挤压后,屈服强度超过120MPa,但是,由于加工硬化的作用,伸长率有所下降。对最终棒材进行退火处理后,平均晶粒尺寸为9~10μm,屈服强度、抗拉强度分别达到124MPa、199MPa,伸长率为10.7%,材料的组织和性能得到明显改善。     

超薄超细智能手机热管拉拔工艺及组织性能演变北大核心CSCD

在液压直拉机上采用游动芯头拉拔成形智能手机用超薄超细无氧铜热管,研究了拉拔工艺对拉拔过程断管的影响,观察各道次铜管晶粒组织演变和拉拔过程中的力学性能和导电性能变化。结果表明:无氧铜管经游动芯头多道次拉拔,晶粒不断趋于沿拉拔方向的纤维状,同时抗拉强度和维氏硬度不断提升,而拉拔变形对导电率的影响比较小。当无氧铜管累计变形量达75.8%时,铜材的抗拉强度为416.5 MPa,继续拉拔容易发生断管问题,需进行中间退火。经过8道次拉拔变形,1次中间退火处理后,得到抗拉强度为403.8 MPa、伸长率为1.78%、导电率为98.85%IACS、外径公差为±0.02 mm、壁厚公差为±0.01 mm的Ф2 mm×0.08 mm规格的超薄超细智能手机热管。