冷轧TA1钛带材表面缺陷研究

针对冷轧TA1钛带材的表面缺陷,通过OM、SEM、EBSD以及维氏硬度测试来研究表面缺陷的形貌、组织和性能,分析缺陷产生的原因。结果表明：缺陷宏观表现为雪花状色差,其最大宽度为542μm,最大高度为136μm,位于钛带材两面,无明显对称性和周期性,且垂直于轧制方向。缺陷处裂纹内部有类似夹杂物存在,主要为Fe-Ti-O、Mg-Al-Si-O-Ti及TiC等颗粒组成的3种形态分布的物相。缺陷处晶粒的取向分布相对均匀,关键取向为<0001>//ND及<10-12>//ND,占比分别达到33.7%及21.3%。缺陷位置浅表层10～30μm范围内存在短线状裂纹缺陷。缺陷部位与非缺陷部位的金相组织一致,显微硬度平均值分别为135.5和105.5 HV。且经分析得出裂纹产生的主要原因为内部夹杂物。     

TiB_2颗粒增强相原位生成机制的研究进展

TiB2/Al复合材料在结构、耐磨、航空航天领域有着广阔的应用前景。然而,不同制备工艺制备的材料在微观结构和性能方面都存在不同,其对应的生成机制也不尽相同。概述了不同工艺制备TiB2颗粒的生成机制。由于混合盐反应法具有易操作、低成本、易连续化生产等特性,因此重点探讨了其反应机理及存在的问题。针对增强相TiB2颗粒微小表面自由能大、容易聚集形成链条状、造成材料的脆性等缺点,给出了几种改善工艺。     

上引连铸Cu-4.5Fe合金杆热塑性变形行为及本构方程修正

研究了上引连铸Cu-4.5Fe合金杆的热变形行为，并根据真实应力-真实应变曲线对Cu-4.5Fe合金热变形本构方程进行了推导和修正。结果表明，通过在不同应变下进行应力取值拟合的本构方程的精准性更高。此外，热加工图在不同应变条件下也不同，表明材料的热塑性与真实应变也直接相关。显微组织观察表明，Cu-4.5Fe合金的变形软化机制主要是受动态回复控制，其原因是Fe元素的加入使铜基体堆垛层错能增加，有利于位错的交滑移和攀移，从而促进了动态回复的发生。变形激活能的计算结果也证明了动态回复在塑性变形过程中会优先于动态再结晶发生。     

连续挤压制备铝包镁复合棒材的组织与力学性能

在不同的加热温度下,采用不同尺寸的坯料并利用连续挤压工艺进行6063铝合金包AZ31镁合金复合材料的制备,获得尺寸为?5 mm的复合棒材。通过扫描电镜(SEM)、金相显微镜以及万能拉伸试验机等分析手段对制备的复合棒材进行微观组织分析和力学性能测试。结果表明：连续挤压工艺可显著细化复合棒材镁芯的晶粒。坯料在室温挤压时,镁芯的平均晶粒尺寸为15.4μm,复合棒材的抗拉强度为141.4 MPa,伸长率为6.6%。加热温度升高至450℃时,镁芯晶粒开始长大,复合棒材的抗拉强度略有下降,伸长率提高到10%。随着镁芯直径增大,组织均匀性和晶粒细化效果提高,平均晶粒尺寸为12.8μm。在连续挤压过程中,铝镁之间发生相互扩散,产生硬度较高的铝镁结合层,结合层最大厚度为4.8μm。利用Deform有限元软件模拟连续挤压过程中的材料流动,得到了Al和Mg的温度与应变分布,有助于分析连续挤压过程中复合棒材的组织演变。     

连铸结晶器数值模拟的研究现状与发展趋势

随着连铸产业的发展,连铸结晶器的设计与开发变得尤为重要,连铸结晶器数值模拟技术也越来越受到人们的重视.本文介绍了连铸结晶器数值模拟技术的发展历史以及现阶段的研究状况,并总结了现阶段结晶器数值模拟中的关键问题以及相应的处理方法,对结晶器数值模拟技术的发展趋势做了初步探讨.     

热处理冷却方式对TC10钛合金组织与性能的影响

对不同温度加热后的TC10钛合金棒材进行水冷、空冷、炉冷3种不同冷却方式的处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及拉伸性能和冲击性能试验,研究了合金在不同冷却方式下的组织和力学性能。结果表明,TC10钛合金锻棒原始组织中α相有两种形态,一种为初生等轴α相,另一种为次生α相。当加热温度低于相变点时,形成的组织以双态组织和等轴组织为主,当加热温度高于相变点时,合金组织以全片层β转变组织和粗片层β转变组织为主。3种冷却方式下,水冷后合金的强度最大,炉冷后合金塑性最好。合金在炉冷后的冲击性能最高,其次为空冷、水冷。当加热温度在两相区时,3种冷却方式下合金的拉伸和冲击断口形貌包含韧窝和解理面,高低起伏明显;当加热温度在单相区时,合金的拉伸断口形貌为结晶状,撕裂棱明显,冲击断口具有晶间断裂特征。     

BASCA热处理对TC10钛合金组织与断裂韧性的影响

本工作对TC10钛合金进行BASCA热处理(β退火+缓慢冷却+时效),通过改变BA温度(β退火温度),研究BASCA热处理对TC10钛合金微观组织与断裂韧性的影响。结果表明：BA温度对合金微观组织与断裂韧性起到决定作用,随着BA温度升高,合金微观组织类型由等轴组织转变为片层组织,断裂韧性不断增加,最大值为77 MPa·m^1/2。此外,研究了不同类型组织的裂纹尖端区域塑性变形量、裂纹扩展路径以及断口微观形貌,进一步揭示断裂机制。与片层组织相比,等轴组织的裂纹尖端区域塑性变形较大,裂纹扩展路径曲折程度较小。等轴组织的断口形貌光滑平顺,主要由韧窝构成;片层组织的断口形貌凹凸起伏明显,韧窝数量与尺寸均减小,并出现撕裂棱、空洞以及二次裂纹。     

连续挤压制备铝包镁复合棒材的组织与力学性能EI北大核心

在不同的加热温度下,采用不同尺寸的坯料并利用连续挤压工艺进行6063铝合金包AZ31镁合金复合材料的制备,获得尺寸为∅5 mm的复合棒材。通过扫描电镜(SEM)、金相显微镜以及万能拉伸试验机等分析手段对制备的复合棒材进行微观组织分析和力学性能测试。结果表明:连续挤压工艺可显著细化复合棒材镁芯的晶粒。坯料在室温挤压时,镁芯的平均晶粒尺寸为15.4μm,复合棒材的抗拉强度为141.4 MPa,伸长率为6.6%。加热温度升高至450℃时,镁芯晶粒开始长大,复合棒材的抗拉强度略有下降,伸长率提高到10%。随着镁芯直径增大,组织均匀性和晶粒细化效果提高,平均晶粒尺寸为12.8μm。在连续挤压过程中,铝镁之间发生相互扩散,产生硬度较高的铝镁结合层,结合层最大厚度为4.8μm。利用Deform有限元软件模拟连续挤压过程中的材料流动,得到了Al和Mg的温度与应变分布,有助于分析连续挤压过程中复合棒材的组织演变。     

不同退火工艺对TC10钛合金组织与冲击性能的研究

对TC10钛合金进行不同工艺的退火处理，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜(TEM)以及冲击性能测试，研究经不同退火工艺处理后，该合金微观组织与冲击性能的关系。结果表明：经单重退火处理后，组织由初生α相（αp）与次生α相（αs）构成，证实并无α"相与α"相析出，经双重退火处理后，αp相几乎不变，αs相转变为粗片层αs相与细片层αs相；合金经单重退火处理后的冲击性能总体高于双重退火，经两相区温度加热后的冲击性能高于单相区；在两种退火工艺中，当加热温度为两相区时，断口微观形貌主要由等轴状韧窝构成，当加热温度为单相区时，断口微观形貌以岩石状形貌为主，并有较浅的小韧窝分布在表面。