有限元模拟验证TC17钛合金前轴颈精密成形过程中变形和微观结构的关系

通过采用有限元模拟的分析方法,研究了前轴颈锻件成形过程中材料流动速度、内部温度场和流线分布情况;采用点追踪的方法研究了锻件不同区域的金属等效应变分布和不同区域的金属最大主应力变化情况。同时,采用金相显微镜对锻件高倍显微组织进行验证分析。通过研究发现,设计的中间坯形状尺寸、压下速率和变形量合适,实际成形情况和有限元模拟结果一致。在成形过程中锻件大头端由于材料流动剧烈而出现温升,导致锻件易出现粗晶或混晶区域。另外,从温度场分布结果来看,与模具接触区域的温降较严重,为了保证锻件不出现双相组织,在类似温降区域应保证有足够的机加余量,以保证零件的组织性能满足标准要求。     

不同组织Ti6321合金的绝热剪切行为研究

通过热处理获得等轴组织、双态组织和魏氏组织的Ti6321合金,研究不同组织的Ti6321合金在动态压缩下的绝热剪切行为。利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置对帽形试样进行强迫剪切加载,结合扫描电子显微镜和金相显微镜,对其绝热剪切带和微观组织演化进行观察和分析。结果表明:Ti6321合金的绝热剪切敏感性与其组织密切相关,魏氏组织具有最高的绝热剪切敏感性,等轴组织与双态组织的绝热剪切敏感性接近。随着热处理温度的升高,双态组织的Ti6321合金初生α相含量降低,绝热剪切敏感性增大。冲击速度也会对Ti6321合金的绝热剪切行为产生较大影响,随着冲击速度提高,其绝热剪切敏感性提高。     

锻造工艺对Ti-1300合金棒材组织和性能的影响

研究了α+β锻造、近β锻造、β锻造3种锻造工艺对Ti-1300合金棒材组织和力学性能的影响。结果表明,锻造工艺对Ti-1300合金显微组织影响较大。经α+β锻造后,Ti-1300合金棒材的初生α相为细小等轴状,近β锻造后多为短棒状,β锻造后为沿晶界分布的尺寸较大的块状α相。经不同工艺锻造的Ti-1300合金棒材热处理后,近β锻造和β锻造的抗拉强度明显高于α+β锻造,同时β锻造后棒材的断裂韧性最高,近β锻造次之。本实验条件下,经β锻造的Ti-1300合金棒材抗拉强度达到1390 MPa,断裂韧性超过70 MPa·m~(1/2),是最优的锻造工艺。     

0Cr15Ni5Cu2Ti不锈钢管的研制

介绍了椎48 mm伊7.5 mm规格高强度马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5Cu2Ti钢管的生产工艺情况,重点论述该材料在制管过程中的热加工(热穿孔)、冷加工及热处理和酸洗工艺,分析固溶温度和时效温度对该管材力学性能的影响。分析认为:0Cr15Ni5Cu2Ti管坯在热穿孔前采用1 100耀1 130益保温20 min加热工艺,实际穿孔效果较好;采用NaOH碱爆及HNO3+HF酸洗联合工艺,可较好地清除荒管内外表面氧化皮;采用950耀980益淬火保温30 min+590耀600益回火保温4 h的热处理工艺,可使0Cr15Ni5Cu2Ti成品管获得良好的综合机械性能。     

15CrMoR(H)钢配套焊材研制及其焊接接头性能研究

焊接是承压设备制造过程的关键环节,承压设备配套焊材性能对承压设备的制造质量起关键作用,决定承压设备的最终性能.研制了用于临氢环境的15CrMoR(H)用R307L焊条与H08CrMo(H)/JWF201(H)埋弧焊材,对其焊接工艺及熔敷金属性能进行了研究.特以焊接接头性能为主要指标,采取包括模拟封头热成型在内的多种热处理后,试验数据依旧保持了优异水平.分析焊接接头微观组织,其焊缝组织均为铁素体为主,有少量贝氏体和珠光体.     

1Cr5Mo与15CrMo焊接的质量管理与控制

简述了1Cr5Mo与15CrMo焊接的质量管理与控制中的几个要点。包括原材料的验收和管理以及控制措施,焊接材料的验收和管理以及控制措施,施工人员的资格要求,施焊环境的要求和焊接工艺参数以及焊接过程的控制管理,焊缝预热、后热和焊后热处理的参数要求,最终对焊缝的检验检测进行分析。     

超厚板TC4钛合金电子束焊接接头应力腐蚀敏感性

针对100 mm超厚板TC4钛合金电子束焊接接头，采用慢应变速率拉伸方法评价接头在人造海水中的应力腐蚀敏感性，分析接头的显微组织和断口形貌，对接头的腐蚀机制进行研究. 结果表明，室温条件下应变速率为ε=1×10-6 s-1时，母材在海水中未表现出应力腐蚀敏感性；焊缝上部、中部和下部具有轻微应力腐蚀敏感性. 焊缝在海水中发生阳极溶解，产生氢吸附，导致裂纹的萌生. 同时氢扩散诱导α'相界及α'相内发生位错塞积，进而使裂纹在更低的应力水平下发生扩展.     

热处理工艺对高压配管用15NiCuMoNb5-6-4钢板组织和性能的影响

为了满足高温高压配管用钢板较高的性能要求,在实验室试验的基础上研究了不同回火处理工艺对钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明:采用合理的正火+回火工艺,生产钢板获得铁素体+珠光体+少量贝氏体组织,且随着回火温度的升高,抗拉强度和硬度降低,屈服强度和韧性先升高再降低,塑性提高,综合力学性能优异。     

DOE设计在降低轴承钢 GCr15铸坯低倍缺陷中的应用

针对轴承钢GCr15铸坯低倍组织缺陷问题,通过六西格玛质量管理方法对其进行改善,运用DOE试验对确定的连铸工艺参数电搅电流、结晶器水量等关键因子进行优化,寻找最佳目标,实现对过程质量控制薄弱点进行持续改进。经验证,连铸坯低倍缺陷率较试验前大幅降低。     

石墨烯含量对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响

低温球磨分散结合真空热压烧结工艺制备了石墨烯增强的Al-15Si-4Cu-Mg基复合材料.采用扫描电镜、X射线衍射、能谱分析和透射电镜表征了复合材料微观结构，通过抗拉强度和硬度测试，研究了石墨烯添加量对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响.结果表明:当石墨烯质量分数分别为0.4%和0.8%，石墨烯沿基体晶界均匀分布，钉扎晶界，石墨烯与Al-15Si-4Cu-Mg基体界面结合良好，初晶β-Si、Mg₂Si和Al₂Cu相弥散分布于基体中.当石墨烯质量分数上升至1%，石墨烯分散困难，过量石墨烯富集于晶粒边界处，诱发脆性鱼骨状Al₄Cu₂Mg₈Si₇相沿晶界析出.当石墨烯质量分数为0.8%时，石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的拉伸强度和硬度分别达到321 MPa和HV 98，相比纯Al-15Si-4Cu-Mg复合材料分别提高了19.3%和46.2%；当石墨烯质量分数为0.4%时，复合材料的屈服强度高达221 MPa，硬度和塑性亦获得明显改善.