Ti-6Al-7Nb钛合金热加工与热处理工艺研究

研究了Ti-6Al-7Nb合金不同热加工与热处理工艺引起的显微组织和力学性能变化，探讨该合金组织变化的特点和性能变化的内在规律。结果表明，在工业化生产条件下，Nb元素添加采用铌钛中间合金，选用适宜的铸锭熔炼工艺参数，可以获得成分均匀、无富Nb偏析的优质铸锭。在两相区锻造或轧制后坯料在700℃～800℃范围内退火，合金组织与性能均能满足ASTM和ISO标准要求。     

6061铝型材双级时效工艺的研究

利用拉伸性能测试、电导率测试、晶间腐蚀试验等手段,研究了双级时效工艺对6061合金组织与性能的影响。结果表明,6061铝型材双级时效后组织和性能良好,满足标准要求,各项性能与峰值时效175℃×8 h相当。其中,170℃×1.5 h+210℃×1.5 h制度下6061合金的综合力学性能优于峰值时效。随着预时效温度的升高,电导率呈上升趋势,180℃×1.5 h+210℃×1.5 h处理后电导率最高,腐蚀形貌由晶间腐蚀变为点蚀,腐蚀深度明显变浅。6061铝型材最优双级时效工艺为170℃×1.5 h+210℃×1.5 h,该制度能有效缩短生产周期,减少能耗,且使型材的力学性能、抗晶间腐蚀性能均优于峰值时效的性能。     

GH698合金热加工工艺的研究

通过对GH698合金不同加热温度、不同变形量下组织和性能的研究,确定合金的热加工工艺参数.试验结果表明合金在1000～1200℃具有良好的热加工塑性;加热温度不宜超过1150℃,停锻温度在1000℃左右,变形量应控制在30%～70%为宜,最终得到ASTM 4级左右晶粒组织、综合性能良好的GH698合金锻件.     

C、N含量对钠冷快堆热交换器用316H奥氏体不锈钢组织和性能影响

316H不锈钢是我国四代先进钠冷快堆热交换器主体结构材料，获得C、N等关键微量元素的合理控制限是实现其国产化制造的前提。但是ASTM标准对316H合金中C的要求控制范围较宽，难以兼顾合金的耐晶间腐蚀和焊接性能，尤其对C极易出现偏析的大尺寸管板、法兰等部件。此外，该标准也并未给出N的控制范围。试验研究了C、N含量对合金的晶粒度、室温和580℃拉伸性能、室温冲击韧性和耐晶间腐蚀性能的影响。结果表明，C含量在0.04%～0.06%变化时，316H不锈钢晶粒度、拉伸性能、冲击韧性变化并不明显。尽管该范围的C含量合金热轧板材具有良好的耐晶间腐蚀性，但随着C含量的增加，合金腐蚀速率有所提高。N含量在0.05%～0.07%变化时，316H不锈钢晶粒度、拉伸性能、冲击性能变化并不明显，耐晶间腐蚀速率随着N含量的增加有降低的趋势。基于上述结果，综合分析并确定了工程化制造的大尺寸316H不锈钢部件C和N含量的推荐控制限,即C 0.04%～0.05%,N 0.06%～0.07%。     

C元素对0Cr19Ni9钢高温力学性能的影响

对不同C含量的奥氏体不锈钢0Cr19Ni9材料进行固溶处理,研究了固溶后试样的高温力学性能和抗晶间腐蚀性能,研究发现:随着合金元素C元素含量的增加,0Cr19Ni9材料的350℃高温力学拉伸强度逐渐增加,最大达到R_m为419 MPa,碳含量的增加促使抗晶间腐蚀性能下降,碳量较高的试样在晶间腐蚀实验时出现微裂纹。因此当采用增加C元素含量的方法来提高材料的高温力学性能时,要合理控制C含量的范围,避免出现晶间腐蚀。     

高性能不锈钢（17）

8腐蚀验收试验用腐蚀试验来检验一种不锈钢的某一特定性能，作为评定轧制产品和评定加工后的设备的一种有效工具，这个概念已很好地建立起来。在大多数情况下，这种试验显示不存在诸如晶界碳化物或金属间相等特定的问题。许多试验已经变成标准化试验，最为人所熟知的有：ASTM A262用于检测标准奥氏体不锈钢对晶间腐蚀的敏感性；A763用于检测铁素体不锈钢的晶间腐蚀；比较新的A923涉及双相不锈钢的有害金属间相。用来检测不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀性能的ASTM G48，     

一种Al-Mg-Si合金薄壁管材退火工艺研究

试验研究不同加工率、退火温度和退火保温时间对AlMgSi合金性能的影响.通过力学性能的检测,确定了该合金0状态的最佳退火温度范围400～430C,保温时间为1.51h.按上述工艺参数,在工业生产条件下生产出了力学性能满足使用要求的薄壁管材.     

炉冷速度对低膨胀高温合金组织和性能的影响

为了研究炉冷速度对GH909合金组织和性能的影响,研究了3种炉冷速度下该合金的力学性能.同时利用扫描电镜和化学相分析技术对本试验条件下合金中的γ'相、Laves相、ε相和ε"相的形貌、分布以及含量进行了系统分析.结果表明,在25～85℃/h炉冷速度范围内,该合金力学性能的变化不大,显微组织的变化也不明显.作者认为,采用原技术条件规定的55℃/h炉冷速度较为适宜,而且炉冷速度在±20℃/h内波动也能满足技术条件的要求.     

ASTM核准HIP标准

涉及钢、不锈钢及相关合金铸造热等静压(HIP)实践的新ASTM国际标准——ASTM A1080,已开发出来。HIP热加工某些合金,可降低返工、节省时间。HIP工艺可提高材料性能,可扩散连接2个部件。     

时效制度对7075铝合金晶间腐蚀行为的影响

采用轴向拉伸实验、电导率测试、晶间腐蚀实验及金相组织分析等手段,研究双级时效对7075铝合金力学性能、电导率、晶间腐蚀及显微组织的影响,采用正交试验方法优化双级时效工艺,分析了电导率和抗腐蚀性能之间的相关性。结果表明,第一级时效制度对合金力学性能和电导率影响不大,第二级时效温度和时间是影响合金最终性能的主要因素。经过135℃×10h+160℃×7h,材料晶间腐蚀的深度明显变浅,同时可以得到略低于单级时效的强度和较高的电导率。     

镍基耐蚀合金NS334的研制

通过研究冶炼及加工工艺,进行了NS334合金的试制。实践证明,所采用的冶炼及冷热加工工艺是可行的。该合金具有优越的力学性能和耐腐蚀性能。NS334合金试制成功。     

时效制度对2A97铝锂合金腐蚀行为和微观组织的影响

通过拉伸性能测试、晶间腐蚀(IGC)和剥落腐蚀实验(EXCO)以及透射电镜(TEM)观察,研究时效制度对2A97铝锂合金力学性能、晶间腐蚀行为、剥落腐蚀行为和微观组织的影响.结果表明:135℃/36 h+175℃的双级时效比135℃的单级时效更有利于提高2A97铝锂合金的力学性能和耐腐蚀性能;随着175℃下的第二级时效...     

碳含量对C-276合金组织及晶间腐蚀敏感性的影响

选取不同碳含量的C-276合金板材样品,先对样品进行固溶处理,随后在900 ℃下进行不同时间的敏化处理。采用ASTM G28中A法,对固溶及敏化后的C-276样品进行晶间腐蚀敏感性试验,得出C-276材料的晶间腐蚀年腐蚀率随敏化时间的增加而增加,即延长敏化时间会增加C-276合金的晶间腐蚀敏感性。固溶状态下,高碳型C-276合金晶间腐蚀敏感性高于低碳型C-276合金;而在900 ℃敏化30 min以后,低碳型C-276合金呈现出更高的晶间腐蚀敏感性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）研究碳含量对C-276合金显微组织的影响,固溶态下,低碳型合金晶界和晶粒内部均未发现有明显析出相,而高碳型C-276合金在部分晶界和晶粒内部分布着颗粒状富含Mo的析出相μ相。敏化过程中,无论低碳还是高碳型C-276合金,其析出相均为富含Mo的M6C型碳化物。高碳型C-276合金中,由于μ相对Mo元素起到钉扎作用,导致富含Mo的碳化物析出速度减缓,因此在敏化后,高碳型C-276合金具有更低的晶间腐蚀敏感性。      

GH4720Li合金VIM+PESR+VAR三联工艺及冶金质量

高温合金是为满足航空发动机热端部件对材料的苛刻使用要求而研制的,现已发展成为军用和民用发动机不可替代的关键材料。随着Al、Ti含量的不断提高,高温合金材料的热加工性能也随之大幅降低。介绍了采用VIM+PESR+VAR三联工艺试制典型难变形GH4720Li合金?508 mm锭的冶金效果和实物质量。VIM+PESR工艺的电极无缩孔、纯净、组织致密,VAR的工艺稳定性良好。三联工艺GH4720Li合金的S含量达到10~(-4)%级,对合金的锻造开坯非常有利。试验摸索合金的均匀化处理工艺。实践结果表明,合金锭经均匀化处理后,热加工塑性明显提高。三联工艺GH4720Li合金棒材具有良好的综合力学性能。     

通过控制δ相以优化IN718合金锻件的组织和性能

在试验研究工作的基础上，提出了通过控制8相获得细晶组织的IN718合金锻件的锤上锻造工艺(以下简称细晶锻造工艺)。通过光学金相检验，室温和650℃拉伸试验，650℃光滑和缺口持久试验研究了细晶锻造工艺对IN718合金锻件的组组和性能的影响。试验结果表明。所提出的工艺可获得晶粒尺寸11μm(ASTM10级)以下，且晶粒组织均匀的IN718合金锻件。锻件的力学性能指标能达到，甚至超过DA锻造工艺生产的IN718合金锻件的水平。上述结果是由于，所提出的锻造工艺要求在终锻工序之前，坯料在900℃保温4h，即进行所谓中间热处理，以使8相适当析出，形成魏氏体组织。这种组织，一方面，保证终锻后锻件的晶粒细小而均匀，从而达到要求的强度指标；另一方面，使8相在终锻后直接时效过程中在晶界上呈不连续的颗粒或短棒状分布，从而使锻件的持久性能满足技术条件的要求。     

电子工业用高性能铜合金箔带开发研究

研究试验表明,普通C5191锡磷青铜合金,通过对生产加工工艺进行调整,可改善C5191锡磷青铜合金箔带的力学性能,同时具有高的抗疲劳性能,屈强比达到0.95,可满足电子工业用高性能铜合金箔带的使用要求。     

氧含量对Ni-30Cr-1Cu镍基合金热加工性能的影响

采用小锭试验研究了氧含量对Ni-30Cr-1Cu镍基合金热加工性能的影响以及Cu在合金相中的分布.结果表明,氧含量为0.007 7%和0.015 8%的试验合金,其热加工性能显著恶化,在1 050℃和1 200℃加热后,变形量小于10%时,即在晶界普遍萌生裂纹,并沿晶界迅速扩展.氧含量为0.003 3%的试验合金,在1 050℃和1 200℃的加热温度和900℃左右的终锻条件下,均具有良好的热加工性能,一火变形量高达80%以上,仍未出现热加工缺陷.Cu只明显富集于热加工完毕空冷过程中在晶内晶界析出的M23C6中,未观察到其对热加工性能有明显的恶化作用.在正常工业生产中,采取措施把该合金氧含量控制在较低的范围内,解决了该合金热加工成形问题,取得了良好效果.     

Inconel718合金均质化工艺研究

对双联法冶炼的Inconel718合金进行了均质化工艺研究。通过对三种均质化工艺处理后合金的微观组织进行比较、分析,认为该合金采用800℃均温0.5 h,升温至1 150℃保温10 h,然后炉冷至室温工艺,完全能够满足后续热加工工艺要求。     

Ti-3Cu抗菌钛合金用作食品触材的可行性研究

通过热处理模拟抗菌Ti-3Cu合金产品的加工过程,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子万能力学试验机以及平板计数法分析了Ti-3Cu合金的微观组织、力学性能、金属离子溶出以及抗菌性能的变化,探究了抗菌钛合金作为食品级金属材料应用的可能性。结果表明,热加工后固溶(空冷)退火态与固溶(水冷)退火态的Ti-3Cu合金都具有优异的抗菌性能,抗菌率达99%以上;抗菌Ti-3Cu合金具有良好的力学性能,满足食品触材的加工性能要求; Ti-3Cu合金在100℃的4%乙酸溶液中浸泡4 h后,As、Cd、Pb、Ni、Cr、Cu元素迁移量检测结果远远低于国家标准,符合食品触材的要求。     

时效工艺对低铍铜力学性能与电导率的影响

通过力学性能、电导率测定和显微组织观察，研究了常规时效和分级时效对铍青铜性能的影响；结果表明0．5mm厚的C17460铍青铜板经900℃／5min固溶处理后分级时效的适宜工艺条件为：低温320℃／150min、高温465℃／120min，此工艺条件下合金的抗拉强度可达724MPa。电导率可达41．9IACS％；常规时效的适宜工艺条件为：450℃／150min，此工艺条件下合金的抗拉强度可达721MPa,电导率可达41．4IACS％。两种时效制度下均未出现明显的晶界反应。