冷轧工艺对C HRA 5管材组织及力学性能的影响

研究了冷轧工艺对C HRA 5管材组织及力学性能的影响。结果表明：随着冷轧变形量的增加,冷态钢管的等轴晶粒沿着主变形的方向被拉长的效果越来越明显,逐渐形成纤维组织,其室温抗拉强度和屈服强度提高,伸长率下降;强度提高和塑性下降主要集中在冷轧开始变形量小于10%的阶段;随着变形量的增大,固溶后的平均晶粒尺寸缓慢减小,抗拉强度、屈服强度和伸长率变化不大。冷轧时Q值为0.85时钢管表面出现了大量微裂纹,Q值为1.28时钢管端部纵向开裂,Q值为1.00时钢管表面良好;Q值在试验范围内对管材力学性能影响不大。C HRA 5合金锅炉管冷轧时应尽量调整Q值接近1。     

航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺

通过试制不同规格的TA18实验管材,研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明:当变形率不大于55%,且Q值控制在0.53～1.14时,管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大,实验管材加工态的强度逐渐升高,塑性下降,但较小的变形率对塑性影响不大。随着退火温度的升高,管材的强度降低,塑性改善,加工硬化效应逐渐消除。另外,过小的变形率会造成管材的再结晶晶粒尺寸分布不均,进而导致塑性较低。经工艺优化,TA18实验管材的力学性能可达:UTS=920MPa,YS=755MPa,El=14%。     

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.     

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。     

TA2管材织构及性能研究

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。     

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。     

基于DOE的锆合金包壳管冷轧质量分析及改善

为了提高锆合金包壳管的冷轧质量,通过统计过程控制技术和工序能力分析研究了锆合金包壳管冷轧后的壁厚偏差问题,并基于试验设计(design of experiment, DOE)技术对皮格尔冷轧工艺进行了优化。包壳管冷轧质量分析和工艺优化试验的结果表明,轧制前管材的壁厚偏差和送进量对轧制后的管材壁厚偏差有显著影响;当轧制前管材壁厚偏差<0.3 mm、壁厚变形量为65%、送进量为1.0 mm/次时,轧制后的管材壁厚偏差最小;通过轧制工艺优化后,反映壁厚偏差离散性的极差平均值由0.036减小到0.018,极差波动也明显减小,轧制质量显著提高;当轧制管材壁厚变形量一定时,对轧制前壁厚偏差较大的管材,采用小送进量轧制,可减小轧制后管材的壁厚偏差,达到提高锆合金包壳管材质量的目的。     

厚壁Gr.3钛管轧制工艺研究

设计了两种氧含量的Gr.3管材,并按照Gr.3厚壁钛管的变形工艺,截取各道次加工过程中管材的变形锥体,依据一定的规律截取锥体上不同部位的断面,检测断面的显微硬度并得到不同氧含量管材的硬度在整个变形过程中的分布曲线,对照各个部位的显微组织,分析了硬度分布曲线与轧制变形过程之间的规律及相互关系,发现当变形量在10％～20％以下时,断面上的硬度有较大差异,氧含量越低,该现象越明显;氧含量的提高加大了断面上沿壁厚方向变形的不均匀影响,厚壁Gr.3管材在变形过程中,其变形量应大于35％,送进量宜小,曲线尤其是内孔曲线平缓对管材质量的提高有帮助.     

厚壁Gr.3钛管轧制工艺研究

设计了两种氧含量的Gr.3管材,并按照Gr.3厚壁钛管的变形工艺,截取各道次加工过程中管材的变形锥体,依据一定的规律截取锥体上不同部位的断面,检测断面的显微硬度并得到不同氧含量管材的硬度在整个变形过程中的分布曲线,对照各个部位的显微组织,分析了硬度分布曲线与轧制变形过程之间的规律及相互关系,发现当变形量在10%～20%以下时,断面上的硬度有较大差异,氧含量越低,该现象越明显;氧含量的提高加大了断面上沿壁厚方向变形的不均匀影响,厚壁Gr.3管材在变形过程中,其变形量应大于35%,送进量宜小,曲线尤其是内孔曲线平缓对管材质量的提高有帮助。     

热处理对Ti90合金冷轧管材组织与力学性能的影响

采用LD60三辊冷轧机制备出规格分别为?50 mm×6 mm×L和?67 mm×10 mm×L的Ti90合金管材，研究了退火温度对管材显微组织及力学性能的影响。结果表明：冷轧态Ti90合金管材的显微组织由扭折排列的α集束构成，经750℃退火后形成α集束分布均匀的网篮组织，经930℃退火后形成双态组织；退火温度对管材的组织特征影响较大，而轧制变形量仅对管材的β晶粒尺寸有一定影响；随着退火温度的升高，Ti90合金管材的室温抗拉强度和-10℃低温冲击韧性先降低后升高，延伸率变化不明显，且在930℃退火后综合性能最优。     

Zr-Sn-Nb-Fe合金管材冷轧变形过程中织构演变

文章通过电子背散射衍射技术（EBSD）对Zr-Sn-Nb-Fe合金管材轧制变形锥体不同变形位置的微观晶粒取向进行分析,研究了Zr-Sn-Nb-Fe合金管材冷轧变形过程中织构演变。研究表明:Zr-Sn-Nb-Fe合金管材冷轧变形相对减壁量与相对减径量的比值（Q值）约为1.20时,主要形成<0001>//周向（TD）的晶粒取向,<0001>//径向（RD）的织构含量较少;随着冷轧变形量的增加,<11-20>//轧向（AD）的织构含量急剧减少,<10-10>//轧向（AD）的织构明显增强,<11-20>//轧向（AD）的晶粒逐渐转向<10-10>//轧向（AD）。     

冷变形工艺对锆合金包壳管氢化物取向的影响

使用4种不同壁厚外径为17.82mm的Zr-4合金半成品管,在KPW25LC轧机上使用相同的参数轧制Φ9.53mm×0.60mm成品管,同炉退火后和矫直后检测不同工艺下的氢化物取向并对比分析,结果表明,冷轧Q值对成品管材的氢化物取向影响至关重要,确定成品轧制Q值与氢化物取向因子的规律,明确管材氢化物取向的影响和控制措施。     

皮尔格冷轧无缝钢管成形工艺参数及力学研究

皮尔格冷轧无缝钢管工艺参数基本依靠经验选取,其选择不当会导致管材产生缺陷。基于此,本文选取304不锈钢冷轧重要工艺参数——送进量、回转角度和Q(变形压下段和精整段长度的比例)值,通过全流程数值仿真分析了成形过程中管材的力学及成品尺寸的变化规律。结果表明,皮尔格冷轧过程中轧制力、管材等效应力、残余应力以及外径回弹量均随着送进量和回转角度的增大而增大,随着Q值的减小而增大。     

退火制度对大规格TA15合金挤压管坯组织和性能的影响

根据现有生产条件,使用电阻炉分别对TA15合金大规格管坯在700~850℃温度范围内进行退火,研究不同退火温度和冷却方式对TA15合金挤压管坯组织和性能的影响。结果表明:冷却速度越大,退火温度越高,管材屈服强度越低,屈强比越低;对TA15合金大规格Φ102 mm×7 mm挤压管坯采用850℃退火+水冷可获得的管坯屈服强度低、塑性好,利于TA15合金管材后续较大加工率的轧制加工。     

Q420qNHE耐候钢板的研发

通过对Q420qNHE耐候钢化学成分设计，确定合理的加热温度，以及对轧制工艺优化（采用非再结晶区控制轧制+细化晶粒控制轧制），获得了低碳贝氏体组织，有效地提高了钢板的综合力学性能和耐腐蚀性能，保证了80 mm厚及以下规格耐大气腐蚀用钢板Q420qNHE的各项性能均满足技术要求。     

Q420qNHE耐候钢板的研发

通过对Q420qNHE耐候钢化学成分设计，确定合理的加热温度，以及对轧制工艺优化（采用非再结晶区控制轧制+细化晶粒控制轧制），获得了低碳贝氏体组织，有效地提高了钢板的综合力学性能和耐腐蚀性能，保证了80 mm厚及以下规格耐大气腐蚀用钢板Q420qNHE的各项性能均满足技术要求。     

CSP线生产IF钢组织性能

分析碳含量、轧制工艺对IF钢组织性能的影响。结果表明,随碳含量及热轧压下率的增加,热轧板晶粒尺寸减小,但CSP线生产的IF钢热轧板晶粒度基本控制在8±0.5级范围内。冷轧压下率为70%的成品板晶粒度在8.5级附近,冷轧压下率为80%的成品板晶粒度在9级附近。随着碳含量的增加,IF钢的强度升高、延伸率降低。当碳含量控制在50ppm以内时,成品板屈服强度降至160MPa以下,抗拉强度在270MPa以上,延伸率保持在40%以上,r>2.0,n>0.22,整体性能满足IF冷轧钢板技术指标要求。     

冷变形及退火参数对TA16钛合金管材组织性能的影响

通过对冷加工管材的变形程度、Q值、退火温度等变形和热处理参数的实验研究,探讨TA16钛合金管材的加工变形特点和组织性能的变化规律.结果表明,该钛合金具有较强的冷变形能力,较宽的退火温度区域,可通过细化晶粒及增大Q值来提高管材的强度和塑性.     

SA508Gr.4N钢的亚动态再结晶行为

采用Gleeble-1500D型热力模拟试验机对不同初始奥氏体晶粒尺寸的SA508Gr.4N钢,在变形温度1050~1250℃、应变速率0.001~0.1 s~(-1),道次间隔保温时间120~300 s进行双道次热压缩变形试验。研究了SA508Gr.4N钢的亚动态再结晶行为。结果表明:在本试验变形条件范围内,两种不同初始奥氏体晶粒尺寸的SA508Gr.4N钢均能发生亚动态再结晶。初始奥氏体晶粒直径越细小,SA508Gr.4N钢越易发生动态再结晶。变形道次间隔时间越长,亚动态再结晶就越显著。亚动态再结晶分数随着变形温度的升高以及初始奥氏体晶粒直径的增加而增大。     

新型医用TLM钛合金管材加工工艺及性能研究

选择同样规格管坯进行了：①变形量ε分别为15％，28％，34％，40％的冷轧变形实验；②Q值为0．86，1．15，2．62的冷轧变形实验；③加热温度分别为680，715，730，820℃，均保温1h的中间退火实验；④5种热处理工艺制度实验；⑤冷轧和拉拔2种不同加工方式实验。实验后用10％HF＋30％HNO3＋60％H2O酸洗液对管材表面进行处理，之后测试管材的力学性能。结果表明，该合金的变形量（ε）应选在30％～35％之间，Q值控制在2以下；中间退火温度应选在相变点以上，此时可获得最高的合金塑性，具有优良的冷加工性能；最终热处理应先在750℃固溶处理，然后再在510℃时效处理4h可以得到塑性和强度匹配良好的管材。另外，采用轧制方法生产出的管材强度较高，塑性较低，表质量好，而采用拉拔方法生产出的管材塑性较高，强度略低，表面光洁度差。