工业射频超导腔用高纯铌锭制备工艺综述

介绍了C、N、H、O和Ta杂质质量分数对金属铌残余电阻率(RRR)的影响关系,认为要获得RRR值大于300的铌锭,C、N、O质量分数需小于20×10~(-6),H质量分数需小于2×10~(-6),Ta质量分数需小于500×10~(-6);对碳热还原法和铝热还原法制备铌坯的工艺进行了比较,认为射频超导腔用高纯铌原料必须以铝热还原法制备。同时,重点介绍了2种精炼铌锭的方式:电子束悬浮区域熔炼有利于制备单晶高纯铌,但由于单晶铌中位错密度较高,因而不易获得高RRR值的高纯铌锭;工业中更常见的熔炼方式为电子束熔炼,并发现熔炼次数越多,N、O、H质量分数越低,但经过2次电子束熔炼后,C质量分数不再降低,而坩埚直径越大,RRR值越大。今后,在工业射频超导腔用铌锭制备方面,越来越倾向于利用电子束熔炼技术获取直径更大、晶粒尺寸也更大的高纯铌锭。     

轧制工艺对Zr-4合金带材织构取向及腐蚀性能的影响

采用包套复合拉伸方法制备Pd/A1双金属丝样品,利用扫描电镜、拉力试验机等仪器,考察热处理条件对双金属丝复合界面和性能的影响.测试结果表明:Pd/Al界面易扩散,材料性能在很大程度上取决于Pd/Al界面的扩散程度:热处理温度对Pd/Al界面扩散的影响大于热处理时间,换言之,热处理温度对Pd/A1双金属丝性能的影响显著于热处理时间.     

热轧温度对Zr-4合金力学性能和耐腐蚀性能的影响

热加工工艺对Zr-4合金板材的力学性能及耐腐蚀性能有极其重要的影响,将Zr-4合金板在800℃和960℃两种温度条件下热轧开坯至2.4 mm厚度,经退火后冷轧加工成为1.2 mm和0.6 mm厚的带材,研究了热轧温度对Zr-4合金板材室温力学性能和腐蚀性能的影响.研究表明,800℃热轧后所制备板材的强度低于960℃热轧后的板材,而延伸率大于960℃热轧后的板材;800℃热轧所制备的0.6 mm厚的Zr-4合金板材的腐蚀性能优于960℃热轧所制备的板材.由研究结果可得：Zr-4合金板材在实际生产过程中需合理地控制热加工温度.     

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。     

Nb10Zr合金高温变形应变补偿型本构关系模型

针对一种新型的铌基高温功能合金Nb10Zr,在变形温度1273~1373 K和应变速率0.01~1 s-1条件下,利用Gleeble-1500型热模拟试验机进行等温恒应变速率压缩试验,对其高温变形行为进行研究,并建立了应变补偿的材料高温变形Arrhenius本构关系模型。确定了峰值应力、变形温度和应变速率之间的关系,并考虑了应变的影响,获得了变形激活能和本构方程中材料常数随应变的变化规律。结果表明,在较低温度下所建立的本构关系模型可以精确预测材料的变形行为,但随着变形温度的升高,本构模型的预测能力有所下降,但在所研究的变形温度和应变速率范围内应变补偿型本构关系模型能够满足工程需要,平均相对误差为4.3%     

轧制工艺对Zr-4合金带材织构取向及腐蚀性能的影响

采用800和960℃两种温度条件将Zr-4合金进行热轧开坯至2.2mm厚度,经中间退火后用带材轧机冷轧加工至1.2mm,再经过中间退火后冷轧成0.6mm厚的带材,研究轧制工艺对Zr-4合金带材织构取向因子的影响,并测试不同开坯温度制备的相同厚度的冷轧带材在400℃、10.3MPa过热蒸汽中72h的腐蚀性能。结果表明,相同冷轧加工率条件下,960℃热轧开坯所制备带材横向织构总是大于800℃热轧开坯所制备带材,而其法向织构总是小于800℃热轧开坯所制备的带材;相同热轧开坯温度条件下,冷轧加工率越大,横向织构越小,法向织构越大;经800℃热轧开坯制备的0.6mm厚的Zr-4合金带材的蒸汽腐蚀性能优于经960℃热轧开坯制备的Zr-4合金带材。讨论认为,可以在经济、稳定的工艺条件下相对精确地控制和计算Zr-4合金带的横向织构取向因子,但应关注工艺实施对成品带材腐蚀性能的影响。     

块体各向异性纳米复合永磁材料的制备

本文利用放电等离子烧结技术和超高压-热变形技术制备Nd2Fe14B/α-Fe块体各向异性纳米复合永磁材料,并对永磁体的密度,微结构,磁性能进行了分析与表征,在此基础上评述了两种制备技术的特点.     

加工方式对铪棒组织与性能的影响

采用热轧和热轧加冷旋锻2种方式将铪棒坯加工成13. 3 mm的铪棒,并对其进行740℃×1 h的真空退火处理,对比研究2种加工方式下铪棒的显微组织、拉伸性能及断口形貌。结果表明,加工率相同时,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,但塑性较低,断口韧窝大而浅;经过740℃真空退火后,热轧加冷旋锻样品的室温及高温抗拉强度、屈服强度略高于热轧样品,屈强比明显增大,断口韧窝大小、深浅与热轧样品接近。铪棒热加工后进行一定程度的冷加工,有利于后期得到更优异的拉伸性能。     

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。