凝固速度对Ni47Ti44Nb9铸态合金组织和织构的影响

对比研究了Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金快冷铸锭和慢冷铸锭的宏、微观组织和织构特点,分析了凝固速度对组织和织构的影响机理。采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了微观组织,采用X射线衍射(XRD)分析了织构。结果表明,铸态Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金具有<113>方向的择优生长取向;凝固速度对Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金铸态组织和织构的形成具有重要影响,快速冷却条件下获得均匀的树枝晶组织,铸锭的横、纵截面均形成{113}织构,慢速冷却条件下形成具有特定方向的柱状树枝晶,纵截面织构以{113}<361>、{113}<332>和{113}<141>为主;凝固过程中热量方向性传导造成的树枝晶定向生长是影响合金铸态组织和织构形成的主要原因。     

热处理对G50超高强度钢力学性能的影响

通过调整热处理过程的主要工艺参数,研究了840～900℃淬火以及200～500℃回火温度范围内G50钢硬度、强度、塑性以及冲击性能的演变规律。结果表明:在相同回火温度下,随着淬火温度的升高,G50钢的硬度和强度总体呈降低趋势,而塑性和冲击性能则得到提高;在相同淬火温度下,随着回火温度的升高,G50钢的硬度、强度和冲击性能在总体上呈降低趋势,而塑性则先降低后增加。"高温淬火+低温回火"将有助于G50钢获取较优的力学性能。     

片弹簧热处理尺寸控制

通过对片弹簧热处理变形控制影响要素的分析,确认回火过程是控制热处理变形尺寸超差的主要工序,并用树图分析确定了要因;对各要因采取控制措施后,取得了满意的效果,成功地将片弹簧热处理后的尺寸合格率从55%提高到98%,为提高片弹簧的最终合格率打好了基础。     

铸态和锻态Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金的热诱发马氏体相变

采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等设备,对比研究了铸态和锻态Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金热诱发马氏体相变及其逆转变的特征,分析了显微组织对相变过程的影响机理。结果表明:铸态合金由尺寸较大的初生NiTi相、共晶相(细小NiTi相+β-Nb相)以及分布在共晶区的(Ti,Nb)_2Ni相组成,锻造后合金中的β-Nb相和(Ti,Nb)_2Ni相弥散分布在NiTi基体相中;铸态合金中初生NiTi相和共晶NiTi相间的铌含量不同及化学成分偏析造成了相变峰和逆转变峰呈宽而扁的特征;经锻造后,NiTi相得到细化,合金的成分更加均匀,其相变峰和逆转变峰呈窄而尖的特征。     

冷坩埚感应熔炼对NiTiNb合金成分和组织的影响

采用冷坩埚真空感应熔炼方法进行NiTiNb形状记忆合金的制备,研究了冷坩埚熔炼过程中合金成分与微观组织的主要影响因素,分析了熔炼过程元素损耗的特征及主要原因,并提出了提高合金成分控制精度的方法。研究表明：较高的加热功率和多次熔炼有利于各组元的充分合金化;合金中C、O等杂质的含量随熔炼时间的延长而增加,随真空度的提高而降低,且真空度的影响大于熔炼时间;较慢的熔体冷却速度会导致铸锭中出现柱状晶区,且冷速越慢柱状晶区与凝壳区尺寸均会相应增大;熔炼前期Ni和Ti剧烈反应所引发的飞溅将会加剧合金元素的损耗,通过对合金原料进行补偿修正可大幅提高成分的控制精度。     

Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金锻棒的织构及其对形状记忆性能的影响

研究了Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金锻棒的组织、织构、形状恢复率和可恢复应变,分析了锻造织构的形成机制以及对形状记忆性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了微观组织,采用X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)分析了织构,采用小管扩径恢复法获得了形状恢复率和可恢复应变。研究结果表明,Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金锻棒中的Ni Ti基体相沿轴向呈纤维状分布,纤维组织之间为β-Nb相,说明Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金经过锻造变形后,Ni Ti相和β-Nb相都产生了较大的塑性变形。Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金在锻造过程中主要形成了{111}110织构,即锻棒的轴向∥111方向、径向∥110方向。其形成机理可归结为Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金在锻造过程中受到径向压应力的作用,使滑移面不断向垂直压应力轴方向转动,而滑移方向逐渐趋向于流变方向。Ni_(47)Ti_(44)Nb_9合金在锻造过程中形成的{111}110织构使得在不同方向上进行扩径时获得的记忆性能存在差异,且当扩径方向∥110方向时比扩径方向∥111方向时获得的形状恢复率高3.52%,可恢复应变高0.62%。     

3xxx系罐身铝合金第二相及其对加工过程的影响研究进展

简述了3xxx系罐身用铝合金中含有的主要第二相,阐述了均匀化过程中各类第二相粒子的演变规律,并分析讨论了其对各加工过程的影响。重点讨论了第二相在形变过程中的破碎,初生相与析出相对再结晶的影响以及在减薄拉深过程中第二相粒子发挥的作用。总结了现有研究中一些不完善和存在争议的地方,同时对如何通过共晶相转化来控制这类粗大第二相的尺寸及分布进行了讨论。     

AA3104铝合金均匀化过程中的（Fe,Mn）Al6相向α-Al12（Fe,Mn）3Si相转变研究

采用SEM背散射电子（BSE）技术以及能谱（EDS）等手段定量研究了加热温度和保温时间对AA3104铝合金中（Fe,Mn）Al₆相向α-Al₁₂（Fe,Mn）₃Si相转变作用规律,通过连续截面方法对600℃保温条件下不同阶段的共晶相(即（Fe,Mn）Al₆相及α-Al₁₂（Fe,Mn）₃Si相)形貌进行三维重构,从三维角度揭示了转化各阶段共晶相的三维形态.对转变过程中标志性的铝点进行了定量表征,结果表明在转化的不同阶段,对应的铝点形貌特征也不尽相同,在均匀化进行到一定阶段后,大量铝点通过扩散而消失,导致α相体积明显减小.分析了转化后α相的微观形貌特征,认为转化后存在的脆弱"双相"界面以及α相内部"疏松多孔"的状态,将有助于其在轧制过程中的破碎.     

不同轧制工艺对纯锡微观组织与性能的影响

本工作系统研究多晶纯锡(99.99%)在不同轧制工艺下的显微组织演变和力学行为,阐明纯锡在不同轧制状态下晶粒细化规律,以期为调控与优化纯锡的强韧化奠定理论基础。研究结果表明,不同轧制工艺对纯锡的微观组织和力学性能影响明显,其中轧制速度是影响纯锡的晶粒细化和力学性能提升的最主要因素,温度、速度和路径通过调控变形过程中的孪晶激发以及孪晶诱导再结晶的进程而实现不同工艺下的晶粒细化。轧制过程晶粒细化机制为：变形初期诱发60°<100>形变孪晶,在后续变形过程中孪晶逐渐演变为再结晶条带状组织,分割细化晶粒,且孪晶和再结晶组织的随机取向弱化原始粗晶产生的集中织构。轧制变形能明显提高纯锡的强度,且单向轧制工艺下的纯锡样品的TD方向的屈服强度和抗拉强度明显高于RD方向。