TC16钛合金板材冷轧工艺及组织性能研究

进行了TC16钛合金板材多道次冷轧试制,利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段研究了变形量对冷轧板材微观组织与力学性能的影响。结果表明:α+β两相TC16钛合金板材冷轧加工是可行的,其极限冷变形量达到79%,冷轧板材表面无裂纹。大幅度冷轧变形后,TC16钛合金组织为分布均匀的纤维状结构,且存在极少量未充分变形的α晶粒,并伴有应变诱导的α″马氏体相产生;抗拉强度和显微硬度均得到较大程度的提高,发生明显的冷形变强化。     

轧制工艺对TA5钛合金薄板组织与性能的影响

研究了热叠轧以及多道次冷轧工艺对TA5钛合金薄板组织与性能的影响。结果表明,采用热叠轧工艺生产的TA5薄板存在明显的变形α晶粒且尺寸较大。与热叠轧工艺相比,多道次冷轧工艺生产的板材成品退火后,发生了完全再结晶,且晶粒细小,组织分布均匀。两种不同轧制工艺生产的成品板性能均满足GB/T 3621标准要求,且多道次冷轧工艺生产的薄板表现出了优异的综合性能,其强度、塑性以及冷弯性能要明显优于热叠轧工艺。     

冷变形量及热处理对BTi-421111钛合金薄板组织和性能的影响

BTi-421111钛合金是一种低成本中强钛合金,通过研究BTi-421111钛合金薄板冷轧变形量、退火温度等工艺参数对室温力学性能和显微组织的影响,探讨了BTi-421111钛合金薄板冷变形特点及组织性能的变化规律,确定了BTi-421111钛合金最佳的退火温度。研究结果表明:BTi-421111钛合金板材具有较好的冷变形能力,合理的变形量为30%左右,此时板材的抗拉强度为1 140 MPa,延伸率为11%,强度-塑性匹配良好;最佳退火温度为780~810℃。     

热处理对航空用TC4钛合金薄板力学性能影响研究

研究了TC4钛合金薄板经普通退火、α＋β两相区固溶加时效处理及β单相区固溶加普通退火处理后,显微组织与力学性能的关系。结果表明,普通退火处理对TC4钛合金板材显微组织的影响较小,α＋β两相区固溶加时效处理后能够获得双态组织,而β单相区固溶加普通退火处理能获得粗大的魏氏组织;其中双态组织的TC4钛合金薄板表现出优异的拉伸性能,而魏氏组织的TC4钛合金薄板具有较低的疲劳裂纹扩展速率及较高的裂纹扩展阻力。     

热穿轧工艺制备大口径TC4钛合金无缝管

采用热穿轧工艺试制大口径TC4钛合金无缝管,测试分析了试制的160 mm×8 mm TC4钛合金无缝管的加工精度、表面质量、显微组织与力学性能。结果表明:热穿轧TC4钛合金无缝管的表面质量、尺寸精度和力学性能均合格;管材的加工态组织主要由变形魏氏组织和少量网篮状组织构成,其冲击韧性好,延伸率达到16%以上,无需热处理就可进行冷轧加工,以获得更高精度和表面质量的钛合金无缝管;热穿轧工艺可用来制备大口径TC4钛合金无缝管,具有金属利用率高、流程短、能耗低等优点,能够满足工业生产要求。     

双重退火对激光增材制造TC18钛合金组织和性能的影响

利用拉伸试验机、扫描电镜和金相显微镜等手段,研究了双重退火工艺(890℃×1 h/FC+750℃×2 h/AC,570℃×4 h/AC)对激光增材沉积和修复两种状态的TC18钛合金的组织和力学性能的影响,并与原始锻件TC18钛合金进行比较。结果表明,激光增材修复试样微观组织为典型的类铸态组织,主要由层状β晶粒组成。激光增材修复试样经双重退火后为魏氏组织,原始β晶界仍清晰可见,晶内分布着交错的(α+β)集束。经双重退火后,激光增材沉积试样强度低于锻件,塑性高于锻件,激光增材修复试样的性能介于两者之间,其冲击性能比锻件的冲击性能高约60%。激光增材沉积、激光增材修复两种状态经退火热处理后力学性能都能达到TC18锻件规定值。     

CSP生产SPHC板材的冷轧退火工艺研究

采用酒钢CSP工艺生产的SPHC热轧板,在实验室模拟了不同冷轧及退火工艺,并对冷轧钢板显微组织、力学性能和成形性进行了分析和研究。结果表明,当冷轧压下量为70%、退火温度为700℃时,冷轧板具有良好的织构和优异的冲压性能。     

冷轧压下率对Fe-3% Si低温取向硅钢组织的影响

对低温Fe-3%Si取向硅钢在二次冷轧工艺中不同冷轧压下率下的显微组织进行了分析。结果表明,当第一次冷轧总压下率为42%和52%时,冷轧板显微组织形变度小,冷轧板中的储存能小,再结晶驱动力小,使中间退火后得到的再结晶晶粒粗大,粗大的晶粒遗传给第二次冷轧工艺,不利于高温退火过程中二次再结晶晶粒长大而获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为61%和71%时,冷轧板显微组织形变严重,晶粒内畸变能高,冷轧板中的储存能大,再结晶的驱动力大,使中间退火后得到的再结晶晶粒变细,有利于高温退火中二次再结晶晶粒吞并初次晶粒而长大,获得粗大的成品晶粒;当第一次冷轧总压下率为81%时,冷轧板显微组织形变度过大,使中间退火后再结晶晶粒出现二次再结晶现象,晶粒异常长大,显微组织不均匀,不能获得满意的成品晶粒。     

热处理对冷轧TC4钛合金管材组织和性能的影响

对经过5道次轧制得到的TC4钛合金管材进行不同温度的退火处理,研究退火温度对冷轧TC4钛合金管材组织和性能的影响;并对管材进行显微组织观察和力学性能测试。研究发现,管材经不同温度退火后,得到的再结晶组织有明显的差别。力学性能测试结果显示,经920℃退火保温1 h炉冷至500℃,空冷至室温后得到的管材的综合力学性能最佳。     

退火工艺对铸轧5052铝合金组织和性能的影响

对铸轧5052铝合金板坯进行了的均匀化退火、中间退火和成品退火处理,通过能谱分析、组织观察、维氏硬度和力学性能测试,分析了不同退火温度和时间对合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,经580℃保温20 h均匀化退火后合金板坯的中间偏析得到有效减轻,组织均匀度得到提高.经420℃保温0.5 h中间退火后,合金板材的塑性得到恢复,利于进一步冷轧加工.对于冷轧板材进行340℃退火,保温1 h后组织处于平衡稳定状态,抗拉强度达到280 MPa,伸长率达到9%.     

化学成分及退火工艺对3003合金组织的影响

本文采用三种合金成分及多种退火工艺制度对3003合金冷轧板材进行试验,研究合金成分及退火工艺对3003合金冷轧板材O态退火组织的影响。结果表明:在控制Fe/Si比的前提下,适当提高Fe的含量及降低Mn的含量有利于成品退火晶粒的细化。由于箱式炉退火时金属加热速度有限(30~40℃/h),提高退火温度对3003合金冷轧板材O态成品退火后晶粒的影响很小,330、360、390℃温度下的晶粒尺寸基本在一个等级。而气垫炉退火有高温短时的特点,退火过程中金属加热速度快,有利于再结晶形核质点的增加,最终大大细化3003合金冷轧板材O态成品退火的晶粒组织。     

轧制工艺对TC4合金板材织构演变及组织性能的影响

本文研究了顺向冷轧和换向冷轧两种轧制方式对TC4板材显微组织、织构和力学性能的影响规律。研究结果表明：两种轧制工艺的晶粒都有所细化;顺向冷轧微观组织仍存在带状组织,α晶粒呈现出方向性的拉长;换向冷轧晶粒破碎的更加均匀,退火后形成的细小等轴α晶粒。换向冷轧工艺的塑性指标显著优于顺向冷轧,强度指标略低于顺向冷轧,但是板材的RD和TD之间的差值明显减少。原始冷轧板材主要存在(-12-10)<10-10>棱锥型织构,强度较高;顺向冷轧遗传了原始板材的织构组分;换向轧制促进(0001)的强基面织构向ND-TD面和RD-TD面发生漫射,并存在一定角度的偏转,有效降低棱锥型织构强度,促进织构组分重新分配,显著改善板材的各向异性。     

纯镍板材制备工艺研究

以5 mm厚热轧纯镍板材为原料,制备冷轧板材。研究了成品力学性能随退火温度的变化趋势以及半成品退火温度、冷轧变形量对纯镍板材板形和成品性能的影响。研究发现:纯镍板材的性能随着退火温度的变化存在一个陡峭的拐点,大约在580~600℃之间,拐点之前和之后,力学性能变化较小。拐点之前退火温度较低时,强度与冷加工态性能相当。拐点之后退火温度较高时,随着温度的升高,强度缓慢下降,伸长率缓慢升高。合适的成品退火温度应选择在拐点之后的600~700℃。降低半成品退火温度并进行半硬态退火,可提高成品冷轧板材的板形和力学性能。加大单轧程的变形量(约80%),可提高纯镍板的力学性能。     

TC4钛合金退火工艺研究

为了降低TC4钛合金的硬度并获得良好的加工性能,对其进行了普通退火和等温退火实验,并讨论了不同热处理工艺对TC4钛合金的显微组织和力学性能的影响。实验结果表明:两种退火工艺的影响差别不大,普通退火更适合应用于实际。     

高质量A1145铝合金双零箔工艺研究

通过对比两种合金成分对成品双零箔表面质量、力学性能、刷水性能等质量的影响,确定了A1145合金Fe、Si含量及w(Fe)/w(Si)比例.解决了传统双零箔材生产过程中经常遇到的轧制暗纹、组织条纹和成品退火耐温性较低等问题.最终提高了双零箔的表面质量、抗拉强度及伸长率,提高了双零箔的成品退火耐温性和除油效果.     

超低碳钢DQ级冷轧板冷轧工艺研究

采用CSP工艺生产超低碳钢DQ级冷轧板,分析了冷轧压下率、退火温度、平整延伸率对带钢组织及力学性能的影响。结果表明,采用76%冷轧压下率、710℃罩式炉退火温度及0.5%平整延伸率,得到的带钢产品力学性能最优,生产成本得到大幅度降低。     

大规格TC2钛合金包套叠轧薄板制备技术及组织性能研究

采用包套叠轧工艺生产出了宽幅大规格TC2钛合金薄板,研究了包套叠轧工艺对TC2钛合金薄板组织和力学性能的影响。结果表明:采用包覆叠轧在两相区轧制的大规格TC2合金薄板具有细小、均匀的等轴组织。采用交叉轧制的包覆叠轧可获得均匀的组织及较好的室温强度和塑性匹配。它的纵、横向性能均匀一致,有利于后续板材加工成形。     

退火工艺对增材制造TC18钛合金力学性能和组织的影响

采用显微组织观察和力学性能测试等方法研究了退火工艺参数对增材制造TC18钛合金力学性能和组织的影响。结果表明,增材制造TC18钛合金试块宏观形貌平整,表面没有裂纹等缺陷,表面呈均匀的银白色。试样经600 ℃退火保温2 h后的各项力学性能均满足GJB 2744A—2007指标要求,其规定塑性延伸强度为1036 MPa,抗拉强度为1084 MPa,断后伸长率为9.8%,断面收缩率为30%。增材制造TC18钛合金的组织为典型的柱状晶组织,粗大的β相柱状晶粒内为细长的针状α相及编织细密的α+β相板条组织;随着退火温度的升高,β相柱状晶内的针状α相逐渐粗化。     

超塑成形用TC4钛合金薄板轧制工艺试验研究

通过单片轧制、包覆钢板多片叠轧和多片直接氩弧焊接叠轧三种轧制形式生产了TC4钛合金薄板,对比研究了三种工艺生产TC4薄板的优劣、工艺过程及产品性能,并研究了叠轧片层间不同润滑剂对TC4钛合金叠轧板材表面质量的影响,获得了适用于超塑成形的TC4薄板轧制工艺。     

Al-Zn-Mg系A合金板材退火工艺制度研究

为了生产符合铁路列车用材性能要求的铝合金板材,试验研究了Al-Zn-Mg系A合金板材的热轧温度,冷轧板材退火温度、保温时间与力学性能、组织之间的关系。确定了该合金板材的热轧温度为370℃~410℃,冷轧板材的退火工艺制度为(370~390)℃保温1 h。