550mm可逆轧机电气控制系统改造应用

通过对550mm可逆轧机的传动控制系统、自动化控制系统以及厚度控制系统的改造,生产效率提高25%,成品率提高10%,改进两年以来,从未出现控制系统故障。     

TiC/Ti层状复合材料组织与力学性能研究

为了平衡钛基复合材料（titanium matrix composites, TMCs）的强度和延展性,通过电泳沉积将氧化石墨烯（graphene oxides, GOs）沉积到Ti箔表面,然后进行放电等离子烧结（spark plasma sintering, SPS）制备了具有层状结构的原位TiC/Ti复合材料,并对复合材料进行冷轧和退火处理从而进一步优化复合材料的综合力学性能。结果表明,烧结过程中,Ti箔表面的GOs与Ti基体反应形成了原位TiC,从而形成了TiC/Ti层状复合材料,随着沉积时间的增加,分布在Ti层之间的TiC的含量增加;复合材料经过冷轧和退火后,退火态材料的晶粒为等轴晶,且TiC仍然保持层状分布特征。沉积时间120 s时,烧结态材料的抗拉强度（UTS）为555 MPa,伸长率（δ）为15%;退火态材料的抗拉强度为568 MPa,伸长率为27%,相比于烧结态材料,退火态材料达到了较好的强塑性匹配。此外,基于微观组织及断裂行为的分析对复合材料的强韧化机制进行了讨论。     

银镁合金内氧化的组织特征

采用真空感应熔炼制备含镁0.2%的银镁合金,冷加工成管材。在大气环境中对合金进行内氧化处理,研究不同氧化温度和时间的组织特征。结果表明,500℃处理后,合金组织为细小的等轴晶粒。大于700℃处理时,表面形成一层细晶区,内部晶粒显著长大,氧化界面向中心移动。内氧化温度小于600℃时,合金晶粒呈线性长大,趋势较平缓;大于600℃时,晶粒快速长大。随着温度升高,内氧化深度呈下抛物线增加。在800℃时,随着氧化时间增加,细晶区和内部晶粒没有明显变化,内氧化深度呈上抛物线增大。     

银钇合金组织研究

采用真空感应炉熔炼制备Ag-9.89%Y二元合金棒,借助金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电子探针研究分析合金的铸态组织特征。结果表明,Ag-Y合金中存在块状和方形环状的初生Ag51Y14化合物相,以初生Ag51Y14相为中心形成向四周发散呈鱼鳞状交替分布的共晶组织。初生Ag51Y14相中的钇含量高于共晶Ag51Y14相。初生Ag51Y14相边界局部直接生长出共晶组织,局部围绕银固溶体组织,环状初生Ag51Y14组织里侧和外侧组织结构相似。共晶组织片层细小,平行生长方向组织呈层片状,垂直生长方向组织呈点状,2种区域含有相同的银和钇含量。     

银镁合金内氧化组织及断裂特征

采用真空感应熔炼法制备Ag-0.2Mg合金,用金相显微镜、扫描电镜、维氏硬度仪和电子万能试验机分析合金内氧化的组织及力学性能,研究合金拉伸断裂特征。结果表明,在小于550℃处理后,组织为细小等轴晶粒;大于650℃处理时,表面存在细晶区,内部晶粒逐渐长大,氧化界面向中心移动。内氧化温度升高,硬度逐渐降低,强度增加,延伸率降低。650℃和750℃内氧化后,细晶区断口平滑,内氧化组织为沿晶断裂,未氧化组织为准解理断裂;750℃内氧化后断裂末端区出现微孔聚合型断裂;850℃时断口为小平面状沿晶断裂,不同晶粒及不同晶面的微观断裂特征不一致。同一晶粒两个晶面的微观韧窝中有Mg O团簇,形状主要为方形,两个晶面的Mg原子、MgO团簇分布不同。     

轧制和退火对爆炸焊接Ag/Ti复合板组织和力学性能的影响

采用爆炸-轧制复合法制备了Ag/Ti复合板材，研究了轧制和退火对复合板材力学性能和结合界面的显微组织的影响。结果表明，爆炸焊接Ag/Ti复合材界面出现典型的周期性波状组织，波峰高约80 μm，相邻波峰间距约为300 μm。爆炸焊接复合板经轧制后，波状复合界面由于发生较大的塑性变形转变为平直界面，且界面上形成不连续的AgTi扩散层。经后续的退火处理后，界面上形成厚度约为20 μm的连续均匀的扩散层。轧制态的Ag/Ti复合板经退火处理后，板材的强度明显降低，但是其塑性却有明显的增加，其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为358 MPa、464 MPa和50.5%。断口分析表明，轧制态和退火态复合板材断口中均表现出明显的韧性断裂特征，但退火态复合板断口中韧窝尺寸更大更深，表明其具有更好的塑性。     

退火温度对铪棒组织与性能的影响

采用热轧加冷旋锻的方式将φ60 mm铪棒坯加工至φ13.3 mm,然后分别在440、600、740、900、1 040℃下保温1 h进行真空退火处理,对比研究了不同退火温度下铪棒的显微组织、室温及高温拉伸性能、高温拉伸断口形貌。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒逐渐长大,但孪晶组织并不会随着退火温度升高而完全消失,相反,在高温退火时铪棒组织中容易形成退火孪晶;铪棒的抗拉强度、屈服强度随着退火温度的升高逐渐降低,抗拉强度的降速出现了先慢后快的现象,屈服强度反之。440、600、740℃高温拉伸断口形貌为多韧窝态的韧性断裂,韧窝大小、密度略有不同,而900、1 040℃退火后,断口形貌存在解理台阶并有河流状花纹,为脆性断裂。     

加工方式对铪棒组织性能及断口形貌的影响

实验采用热轧和热轧加冷旋锻两种加工方式分别将铪棒加工至Φ13.3mm,并将两种状态的试样在740℃下保温1小时进行真空退火处理,对比研究了两种加工方式下铪棒显微组织、室温拉伸性能、高温拉伸性能、断口形貌。结果表明,在相同加工率的条件下,未退火状态下的热轧加冷旋锻样品的室温及高温抗拉强度、屈服强度明显大于热轧样品,断口韧窝比热轧态尺寸大、密度小,两种状态经过740℃真空退火后,热轧加冷旋锻态的室温及高温抗拉强度、屈服强度略高,屈强比明显大于热轧态,断口韧窝大小、密度接近。因此,对铪棒增加一定程度的冷加工量,有利于后期得到更优异的拉伸性能。