Cu含量对Al-Cu合金板材组织及性能的影响

本文通过先熔炼铸锭,后轧制成板材的方法,制备了不同Cu含量的铝铜合金板材,研究了Cu含量变化(1.287%～9.806%)对合金板材显微组织、力学性能和成形性能的影响。结果表明,随着Cu含量的增加,合金中弥散析出的第二相质点逐渐增多;Cu含量在5.654%～9.806%范围时合金的力学性能较为理想,当Cu含量为5.654%时,合金的成形性能最好,此时板材的极限拉伸系数为0.75,制耳率低至3.8%。     

晶粒细化对Zr-4合金均匀腐蚀性能的影响

通过超声喷丸处理在Zr-4合金表面获得细晶组织,400 ℃高压釜实验表明其耐蚀性能优于原始组织.采用场发射扫描电镜和X射线衍射,观察并计算了细晶组织的晶粒形貌与尺寸分布.采用金相显微镜、原子力显微镜和X射线衍射,分析了不同腐蚀时间的氧化膜形貌和结构的演变.结果表明,喷丸处理在细化晶粒的同时会增加样品表面微观缺陷,从而促进保护性氧化膜的形成,提高Zr-4均匀的耐腐蚀性能.     

退火时间对Zr- 4合金管材性能影响

采用高温拉伸试验、均匀腐蚀试验、金相显微组织观察试验和第二相粒子统计的方法研究了Zr- 4合金管材在不同退火时间后的高温拉伸性能、均匀腐蚀性能、金相组织及第二相粒子的变化规律。结果表明,退火时间在3.5~5.5 h变化时,Zr- 4合金管材的高温抗拉强度、屈服强度和伸长率的变化曲线趋势基本波动不大,均匀腐蚀结果略有降低,Zr- 4管材内中外层的晶粒度均为11级,无异常晶粒长大组织,第二相粒子尺寸范围逐渐增大。     

酸洗预处理对Zr-4合金高压釜蒸汽腐蚀增重的影响

Zr-4合金和M5锆合金是国内核电站最常用的核反应堆包壳材料,其耐腐蚀性能是一项重要的检测指标。在高压釜蒸汽腐蚀实验中,为了确认腐蚀数据的有效性,每釜应随检测样品放置对比样。针对Zr-4合金作为对比样时的酸洗预处理工艺开展实验,研究是否酸洗及酸洗工艺对其腐蚀增重的影响,以期为建立Zr-4合金对比样规范提供科学的试验方法。研究结果表明,酸洗预处理会明显影响Zr-4合金的腐蚀增重及其标准偏差,未经酸洗处理的Zr-4合金对比样的腐蚀增重较稳定,标准偏差及增重极差值均低于经酸洗预处理的对比样。     

超高温高强度MGH754合金板材研究现状及应用

MGH754合金板材是迄今为止1100℃以上最高强度的燃烧室构成材料,是一种具有很高发展潜力的燃烧室板材,对于未来提高航空航天发动机工作温度具有十分重要的意义。本文即对MGH754合金板材的制备工艺、微观组织衍化、高温性能及发展应用进行了综述。     

2195合金轧制板材的显微组织研究

采用金相、SEM和TEM并借助力学性能测试,对2195合金三种典型状态的轧制产品的显微组织与性能进行了分析。SEM及能谱分析发现,在所有状态的板材中,均存在粗大、不规则形状的Al 7 Cu 2Fe结晶相,所有的中间热处理工序均不能消除这种有害相。金相和TEM显示,热轧板的显微组织是以含细小多变化亚结构的纤维态组织为特征,冷轧板的显微组织则是以含高密度位错胞的扁平晶粒组织为特征。TEM观察表明,时效态产品中主要含弥散、片状T1（Al2 CuLi）相,并伴以少量片状（Al 2Cu）相;拉伸试验结果显示,近峰值时效的2195-T851薄板可获得理想的综合力学性能。本文结合生产条件对2195合金不同产品状态的显微组织的形成及其演变进行了讨论。     

一种Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金锻件的宏观与微观组织特征分析

研究了Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金环锻件的宏观和微观组织，分析了锻件的变形和热处理工艺。对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金环锻件采用了β→α β温度区域的热变形工艺，即在卢区温度下开始变形，α β区温度下结束变形，锻件的退火温度略低于β相的临界分解温度了TK；采用β→α β温度区域热变形的锻件具有中等强度水平，良好的室温冲击性能和高温蠕变、持久性能；β→α β温度区域的变形工艺具有简化变形工序、降低变形抗力的优点，但变形时间的控制较难掌握，需一定的实践探索。     

Pr-Fe-B合金的相转变及微观组织研究

采用X射线衍射仪、差热扫描量热仪、电子探针显微分析仪等实验设备对电弧熔炼制备的Pr-Fe-B合金的相组成、相转变及微观组织进行了测试表征。结果表明,Pr₅Fe₇₅B₂₀合金铸态组织中主要物相为Pr₂Fe₁₄B、Pr_1.1Fe₄B₄、Fe₂B、fcc-Fe;而Pr₁₈Fe₇₅B₇主要物相则为Pr₂Fe₁₄B、Pr_1.1Fe₄B₄、α-Fe、dhcp-Pr以及Pr₂Fe₁₇,并且随着Pr-Fe-B合金中硼含量的提高,dhcp-Pr相的含量明显减少。采用相图计算技术,利用Thermo-Calc软件中的Scheil模块计算模拟了Pr-Fe-B合金的非平衡凝固过程。计算结果与分析检测结...     

TC4合金应力松弛行为及微观组织观察

钛合金因其高的比强度和耐腐蚀性而在航空、航天、化工等各个领域受到人们的青睐 ,受到广泛的应用[1～ 3 ] 。钛合金的重要的力学性能之一为应力松弛性能。应力松弛是热校形的理论基础[4 ] ,同时也是消除应力退火的理论基础[5] 。另一方面 ,有许多弹性元件为了减轻本身的重量而采用比强度高的钛合金进行制造 ,应力松弛往往是这些元件失效的原因 ;在一些先进的飞机上 ,钛合金紧固件被广泛采用 ,应力松弛往往导致一些事故。要有效地防止因应力松弛导致钛合金弹性件和紧固件失效 ,就要了解钛合金应力松弛机理。基于以上两方面的应用背景 ,研究…     

Al-Ti-B中间合金中第二相沉淀现象研究

采用氟盐铝热反应法制取Al-Ti-B中间合金细化剂,对其反应过程进行了分析.通过对比挤压前后的微观组织,研究挤压变形对组织造成的影响.结果表明,挤压使得TiAl₃颗粒尺寸减小、表面趋于平滑,挤压过程中发生的再结晶现象使TiB₂分布均匀弥散.另外通过静置实验研究了α-Al基体中第二相的沉淀现象,深入分析了沉淀过程及原因,提出了减少第二相颗粒聚集、沉淀的方法,着重强调了优化挤压工艺和添加适量稀土元素的作用.     

基于RBF神经网络法的Zr-4合金管材酸洗工艺模型

研究了Zr-4合金管材酸洗处理过程中,酸洗去除量、酸水转换时间、冲水时间及酸洗次数对管材氟残留量的影响,并基于径向基(RBF)人工神经网络法建立了Zr-4合金管材酸洗工艺与氟残留的神经网络模型。结果表明:冲水酸水转换时间和冲水时间对氟残留量均有影响,且酸水转换时间的影响更为显著;氟残留量与酸洗次数无明显对应关系。Zr-4合金酸洗工艺的RBF神经网络模型结构为3-5-1,实际值与模拟值的相对误差为9.2%。该神经网络模型具有较高的可靠性,可为Zr-4合金酸洗工艺参数的优化提供参考。     

热处理对Ti-5331合金板材组织及力学性能的影响

研究了核反应堆壳体用Ti-5331合金热轧板材在不同退火温度下的显微组织与力学性能。结果表明:Ti-5331合金板材在相变点以下随着退火温度的升高,初生α相含量逐渐减少,β转变相含量明显增加。当退火温度为700℃时,开始发生静态再结晶,800℃时为等轴组织,900℃时为双态组织,950℃时为网篮组织。随着退火温度的升高,合金板材的抗拉强度先下降后上升,屈服强度呈下降趋势,屈强比逐渐减小;当退火温度在相变点以下时,板材冲击韧性随退火温度升高呈上升趋势,当超过相变点后冲击韧性急剧下降;退火温度对塑性影响较小。经900℃×1 h/AC退火处理的Ti-5331合金板材有着较好的综合性能,抗拉强度为920 MPa,延伸率为15%,V型缺口冲击韧性达到93 J/cm^2。     

不同热处理工艺对工业TC4合金板材组织和性能的影响

研究了两相区普通热处理和β相区固溶+两相区固溶双重热处理对工业TC4合金板材组织和性能的影响。结果表明:两相区普通退火处理(分别在700,750,800℃保温1 h,空冷)可以得到较好的综合性能,随温度升高,晶粒略有长大,强度、塑性逐渐降低;β相区固溶+两相区固溶双重热处理(1 050℃×30 min,AC+720℃×2 h,AC)得到网篮组织,强度、塑性明显降低。     

La-Fe-B合金的微观组织及物相转变研究

采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜、能谱仪和差热分析仪,分析了电弧熔炼制备La-Fe-B合金的相组成、微观组织及相变过程。实验结果表明,合金凝固组织中存在α-Fe相和α-La相,且随着稀土La含量的提高,α-Fe相的含量明显减小,La₂Fe₁₄B相的形成温度降低。采用相图计算技术并根据Scheil模型,计算模拟了合金的凝固相变过程,获得的结果与实验结果相一致。     

径向压扁变形对Zr-4合金管材氢化物取向的影响

通过对规格为Φ10 mm×0.7 mm的Zr-4合金管材施加径向单次及多次压扁变形试验,研究压扁量和压扁次数对氢化物取向的影响。研究表明,压扁量大小对氢化物取向有明显影响,当压扁量≤0.3 mm时,氢化物取向基本不发生改变;当压扁量0.3 mm时,随着压扁量的增大氢化物取向因子明显增大,这主要是由于该区域内形成的拉应力导致氢化物产生了应力再取向析出效应。压扁次数对氢化物取向的影响较小,随着压扁次数的增加,在大压扁量下氢化物取向因子略有增加,而压扁量较小时(0.3 mm)不发生改变。     

基于有限元法(FEM)的Zr-4合金管材酸洗氟残留的研究

在常规锆合金管材酸洗工艺参数下,研究了Zr-4合金管材在酸洗过程中内径尺寸、取样位置、冲水温度以及缺陷深度对氟残留的影响规律,并利用有限元法(FEM)对实验结果进行了理论分析。结果表明:随着Zr-4合金管材内径的增大,管材内表面的氟残留逐渐增大;Zr-4合金管材头部、中部及尾部的氟残留基本保持一致;随着冲水温度的升高,Zr-4合金管材内表面氟残留降低;Zr-4合金管材的缺陷深度与氟残留无明显的对应关系。     

Zr-1Nb合金管水腐蚀斑影响因素分析

对两种工艺加工的Zr-1Nb合金管样同釜进行360℃,18.6 MPa长期水腐蚀实验,当进程至210 d时工艺1管样出现白褐色斑点,工艺2管样则呈现出良好的腐蚀性能。为此,使用TEM及XRD对其进行组织结构分析。分析结果表明,工艺1管样中仅存极少量的四方相氧化锆(t-ZrO2),过少的四方相氧化锆促使氧化膜出现裂纹和脱落现象,宏观表现白褐色斑点,而管坯热挤压温度超过Zr-1Nb合金相变点,组织中有β锆存在,在冷变形退火后析出的第二相分布和尺寸大小不均是导致腐蚀斑出现的主要原因。     

SiO2浓度对Zr-4合金包壳管力学和腐蚀性能的影响

Zr-4合金包壳管在核工业中应用广泛,为探究一回路水质环境中SiO2的浓度对Zr-4合金组织性能的影响,利用高温高压反应釜模拟锆管在反应堆一回路的工作环境来开展实验.以显微硬度值和腐蚀失重值为指标,研究了锆管在不同SiO2浓度下的力学性能和腐蚀性能.结果表明,随着SiO2浓度的增加,Zr-4合金的显微硬度值逐渐提高,但...     

Al-Mg-Si-Cu合金近液相线半连续铸造组织研究

采用近液相线半连续铸造方法制备了Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金半同态锭坯,研究了浇注温度和铸造速度对锭坯微观组织的影响.合金熔体在750℃下浇注,组织不均匀,边部是细小的晶粒,1/2半径和中心部位是粗大的枝晶,最小晶粒直径25 μm,最大晶粒直径达220μm;660℃保温后浇注,可以获得适合半固态加工的均匀、细小的近球形组织,锭坯中心和边部组织差异小,平均品粒尺寸为36.5μm;铸造速度达150 mmm/min时有利于均匀、细小的近球形组织形成.结果表明,对于Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu铝合金采用近液相线半连续铸造可以获得理想的半固态浆料.