变形条件对GH625合金高温变形动态再结晶的影响

采用Gleeble高温压缩实验研究了变形条件对GH625合金高温变形动态再结晶的影响,结果表明:当变形程度较小时,原始晶粒内部出现大量孪晶,晶界呈现锯齿状凸出;随变形程度的增加,在晶界弓出部位开始形核,形成大量再结晶晶粒,随变形程度进一步增加,GH625合金动态再结晶体积分数增大,但是再结晶晶粒尺寸无明显变化;GH625合金动态再结晶是一个受变形温度和应变速率控制的过程,变形温度越高,动态再结晶越容易形核,应变速率越小,动态再结晶过程进行得越充分。在低应变速率条件下,GH625合金获得完全动态再结晶组织的温度随变形速率的升高而升高,而在高应变速率条件下必须考虑变形热效应对合金变形组织的影响。     

热挤压对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响

研究了热挤压温度、挤压比、挤压速度、挤压前预处理对FGH96镍基粉末高温合金微观组织的影响规律,确定了获得晶粒尺寸小于10 μm的超塑性细晶组织的热挤压方法。研究结果表明,热等静压后FGH96合金发生了再结晶,实现了粉末的完全致密化成形,但晶粒大小极不均匀,且存在明显的原始颗粒边界(PPB)缺陷。采用热挤压前预处理工艺在确保合金晶粒不长大的同时,又可使γ'相粗化,显著降低热挤压变形抗力。随着挤压温度的升高,合金晶粒尺寸呈长大趋势。挤压温度为1 080 ℃时,获得平均晶粒小于10 μm的完全再结晶超塑性组织,挤压温度继续升高,晶粒尺寸将明显长大。随着挤压比的增大,挤压载荷明显增大,采用大于6∶1的挤压比,有利于获得平均晶粒小于10 μm的完全再结晶超塑性组织。载荷随热挤压速度的升高而增大,在保证合金组织为细晶的条件下,应尽量选择较低的挤压速度。由于在热挤压过程中合金已发生了完全的动态再结晶,未观察到明显的取向,力学性能测试结果也表明沿着挤压方向和垂直于挤压方向的性能相当,说明不同挤压方向的微织构对性能没有明显影响。     

GH3625合金管坯热挤压温度研究

利用卧式3150吨挤压机对GH3625合金进行挤压管坯试验:在相同润滑条件、挤压比、挤压速度的情况下,采用不同的温度对GH625合金官品进行热挤压开坯,并取样观察显微组织,经分析讨论得出:GH3625合金在挤压过程中易出现闷车、断裂、爆裂等异常状况;为使GH3625合金挤压过程成型性良好,并具有良好的显微组织管坯,应将加热温度控制在一定温度下。     

热加工参数对GH738合金动态再结晶行为的影响

采用Gleeble-1500D热加工模拟试验机及微观组织分析系统研究了热加工参数对GH738合金动态再结晶组织分布的影响规律。结果表明:影响GH738合金动态再结晶晶粒分布均匀性的主要因素是变形量,当变形量大于50%且接近70%时更易获得较均匀的再结晶组织。变形速度及温度对动态再结晶也有一定的影响:变形速率减小,变形温度升高,再结晶体积分数提高;变形速率增大,变形温度降低都导致再结晶晶粒的体积分数减小。进一步的电镜分析表明,GH738合金动态再结晶的形核机制以应变诱发形核为主。     

变形速度及晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响

研究了温度、变形速度、原始晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响.随变形速度的提高,合金的强度升高,塑性下降.原始粗晶组织的强度明显高于原始细晶组织的相应值,而塑性则有不同程度的下降.在动态再结晶温度以上的950～980℃,原始细晶组织试样的适量变形区具有均匀的10～13级晶粒.890℃、950℃和1030℃适量变形区在正常热处理后晶界δ相分别呈现大量聚集针状、适量短棒和小颗粒状以及少量小片状和薄膜状的析出特征.在热模锻条件下,选用合适的细晶坯料和950℃左右的模具温度,预计锻件可获得均匀细小的晶粒、良好的晶界状态及性能.     

IN718Plus高温合金的动态再结晶行为及模型研究

采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行了单轴等温压缩实验,研究了IN718Plus镍基高温合金在变形温度1020～1140℃,应变速率0.001～1.000 s~(-1),变形量50%条件下的动态再结晶(DRX)行为,并建立了相关模型。研究结果表明:IN718Plus高温合金的动态再结晶行为对变形温度和应变速率敏感,动态再结晶晶粒尺寸及动态再结晶晶粒体积比随着变形温度的升高而增大,随着应变速率的加快而减小。在变形过程中,原始晶粒垂直于变形方向被拉长,细小的DRX晶核以晶界弓出的形式在原始晶粒边界处形核,并通过消耗原始变形晶粒的方式逐渐长大。当变形温度较低,应变速率较快时,动态再结晶程度不高,容易在合金变形组织产生典型的项链组织,且因此导致混晶现象严重。此外,以η相的溶解温度为界构建IN718Plus合金的动态再结晶临界应变模型、动力学模型以及晶粒尺寸模型, 3种模型精确度较高,能够较为准确的预测和表征该镍基高温合金的动态再结晶行为。     

变形速度及晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响

研究了温度、拉伸速度、原始晶粒度对GH4169合金高温拉伸性能和组织的影响。随拉伸速度的提高，合金的强度升高，塑性下降。原始粗晶组织的强度明显高于原始细晶的相应值，而塑性则相应不同程度下降。在动态再结晶温度以上的950—980℃，原始细晶组织试样适量变形区具有均匀的10—13级晶粒。890℃、950℃和1030℃适量变形部位在正常热处理过程中晶界δ相分别呈大量聚集针状、适量短棒与小颗粒状和少量小片与薄膜状的析出特征。在热模锻条件下，选用合适的该合金细晶坯料，950℃左右的模具温度，预计锻件可获得均匀细小的晶粒和良好的晶界状态与性能。     

径锻温度对GH4169合金棒材组织与性能的影响

研究了不同加热温度、终锻温度对GH4169合金Φ130mm径锻棒材组织和性能的影响。结果表明,加热温度和终锻温度过低时,棒材心部虽然获得了细于ASTM11级的晶粒,但表面甚至R/2处会因变形温度低于动态再结晶温度而残留部分原始拉长晶粒;同时δ相大量析出,不利于合金的综合性能。加热温度和终锻温度过高时,因原始晶粒在加热过程中过分长大,在变形过程中难以全部完成动态再结晶而残留部分原始拉长晶粒;同时δ相显著减少,合金的高温综合性能显著下降。在合适的加热温度和终锻温度下,棒材心部获得了均匀的10级晶粒,同时边缘获得了完全再结晶的11级晶粒,各部位δ相差异较小且基本呈颗粒状和短棒状在晶界均匀弥散分布,合金具有良好的低温、高温综合性能。     

GH4169合金动态再结晶的有限元模拟与实验研究

以热模拟实验为基础,建立固溶态GH4169合金的动态再结晶模型,应用DEFORM-3D有限元软件模拟圆柱状试样在不同压缩变形条件下的动态再结晶体积分数分布;结合金相定量分析、电子背散射衍射(Electron backsatter diffraction(EBSD))分析及有限元模拟结果,对比研究变形参数对圆柱状GH4169合金心部微观组织的影响。研究结果表明:升高变形温度及降低应变速率,均可促进圆柱状GH4169合金热模拟压缩试样变形的均匀性;应变速率的降低可加速GH4169合金中小角度晶界向大角度晶界的转变过程;GH4169合金的动态再结晶形核机制为以原始晶界为主的非连续动态再结晶,在试验变形条件下,孪晶界的演化对动态再结晶过程起重要作用;同时,分析实验结果与模拟结果之间的差异及其原因。     

大口径TC4钛合金管材的挤压组织与性能

采用16.3 MN卧式挤压机对TC4钛合金管材进行热挤压,研究了热挤压后管材不同部位的显微组织和力学性能。结果表明,TC4钛合金通过挤压变形可以获得均匀、细小的两相区加工组织。沿管材壁厚方向,外壁、中心和内壁的晶粒尺寸逐渐变大。但沿管材纵向,头部、中部、尾部的晶粒尺寸基本一致,这种组织均匀性保证了管材头、中、尾不同部位具有均匀一致的力学性能。     

挤压比和退火温度对TA22钛合金挤压管组织与性能的影响

通过热挤压方法制备了φ50 mm×8 mm和φ45 mm×7 mm两种规格的TA22钛合金管.研究了9.85、12.6两种挤压比和650、700、750、800℃四种退火温度对热挤压管显微组织和力学性能的影响.结果表明:挤压比对TA22合金挤压管的力学性能影响不大,可以采用较大的挤压比制备TA22合金管以提高生产效率;...     

挤压温度和挤压比对AZ31镁合金组织性能的影响

本文研究了挤压比和挤压温度对AZ31镁合金热挤压材显微组织和力学性能的影响.结果表明,挤压可以显著细化AZ31合金的显微组织,挤压比越大,晶粒尺寸越细小,力学性能得到较大提高;随着挤压温度的升高,晶粒有所长大,抗拉强度基本呈减小趋势,而延伸率则先升后降;挤压比为35、挤压温度为350℃时,可得到细化均匀的合金组织和良好的力学性能.     

Powder extrusion moulding of 430L stainless steel thin tubes for porous metal supported SOFCs

Abstract

Thin and thick walled tubes made of 430L stainless steel for porous metal supported solid oxide fuel cells (SOFCs) were prepared by powder extrusion moulding (PEM). A gas atomised metal powder and a binder composed by 50?vol.‐% high density polyethylene and 50?vol.‐% paraffin wax were chosen. The most suitable powder loading for feedstock (68?vol.‐%) was determined by means of torque experiments and rheological measurements. Mixing temperature was selected taking into account the results from differential scanning calorimetry. The extrusion of tubes was carried out in a single screw extruder and two kinds of tubes with two different wall thicknesses were obtained. In order to investigate the homogeneity of feedstock, microstructure of green tubes was evaluated by SEM. Thermal debinding was performed on the basis of thermogravimetric analysis results. After sintering, tubes with good dimensional stability and without defects were obtained. Different wall thicknesses extruded were 150 and 500?μm.     

影响6082合金棒材性能的因素

通过试验研究了合金成分、挤压温度、变形程度、热处理制度等各种因素对6082铝合金棒材性能的影响，从而优化了生产工艺，显著提高了产品的机械性能。     

高温合金617B管材热挤压特征及工艺优化控制

基于高温合金617B的组织演变模型，采用DEFORM-2D有限元软件构建了617B合金管材的热挤压模拟计算过程，对高温合金617B的热挤压特征进行了分析，并实现了管坯温度、晶粒尺寸等的定量预测.在结合生产实际的基础上，提出了包括温度准则、载荷准则、组织精确控制准则等在内的组织可控的可挤出性准则，对准则的控制原理和实施过程进行了阐述，并采用该类准则对617B合金的热挤压工艺参数范围进行优化，顺利得到了轴向形状尺寸均匀，表面质量较好的高温合金617B管材.该方法的提出和验证，为镍基高温合金无缝管材的生产提供了工艺优化的理论依据和研究方法.      

Deformation and temperature aided sintering during hooker extrusion of sintered PM preforms of steel

Abstract

Warm hooker extrusions of sintered powder metallurgical preforms of steel were investigated at different temperatures ranging from room temperature to 773 K in steps of 100 K for strains of 0·87, 1·0, 1·14 and 1·3. The resident densities for extrusion were chosen from the formability limit diagrams generated at different temperatures, which demarcates the safe zone from fail zone. Microstructure characterisations vide pore closure revealed the possibility of deformation and warm working assisted sintering of preforms extruded at warm working temperatures. The rate of force/stroke (dF/dS) and ratio of actual force to theoretical force called correction factor φ for different temperatures were evaluated to substantiate the deformation and warm working assisted sintering. Hardness data of the extruded samples were measured to determine the densification. The extruded samples were analysed for the surface roughness along their length and the optimum temperature for extruding steel preforms for better properties were identified.     

1Cr25Ni20Si2钢管的短流程工艺试验

介绍了一种短流程无缝不锈钢管材的制备工艺,即用空心铸坯直接热挤压制备荒管.对铸坯热挤压荒管的组织和性能的研究结果表明:采用此新工艺可获得组织和性能均与传统工艺水平相当的不锈钢荒管,而且新工艺比传统工艺流程短、生产成本低.     

Nonuniform recrystallization in a mechanically alloyed nickel-base superalloy

The recrystallization behavior of mechanically alloyed and extruded MA6000 oxide dispersion strengthened (ODS) nickel-base superalloy has been studied as a function of the position of the sample in the extruded bar. It was found that there are profound differences across the cross section of the bar, the edge regions recrystallizing more easily relative to the core. Furthermore, the recrystallized grains tend to be much more anisotropic at the edges. It appears that these differences are caused by inhomogeneous deformation. The oxide particles are more aligned along the extrusion direction at the regions near the surface, presumably because of the more extensive deformation in those regions. This explains the greater anisotropy in the recrystallized grains and the relative case of recrystallization (since the boundary mobility along the extrusion direction is high for aligned particles). Stored energy measurements confirm that the observed effects cannot be explained by differences in the driving force for recrystallization. Formerly Senior Researcher, Research Development Corporation of Japan