TiB+TiC+La_2O_3三元颗粒增强IMI834钛基复合材料的裂纹扩展行为

利用原位合成法制备了TiB+TiC+La_2O_3三元颗粒增强IMI834钛基复合材料并进行锻造和去应力退火处理,研究了其显微组织、拉伸性能和裂纹扩展行为。结果表明:原位生成的TiB,TiC,La_2O_3增强颗粒均匀分布于钛合金基体中,增强体界面洁净,但部分TiB增强体发生破碎;复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为1 010 MPa和1 150 MPa,比IMI834钛合金的分别提高了9%和8%;在缺陷分布较少区域,复合材料中的裂纹以沿晶扩展为主,扩展路径曲折,在缺陷分布较多区域,破碎增强体引入的缺陷改变了裂纹扩展方向。     

原位自生(TiB+La_2O_3)/TC4钛基复合材料的显微组织和力学性能

利用钛与镧、硼单质之间的原位反应,经真空自耗电弧熔炼与后续的热加工工艺制备了增强体含量不同的(TiB+La2O3)/TC4钛基复合材料,并研究了它的显微组织和室温拉伸性能。结果表明:该复合材料的基体为网篮状组织,增强体分布均匀,其中TiB呈短纤维状并沿加工方向分布,La2O3呈短棒状或颗粒状;与基体TC4合金相比,复合材料的室温抗拉强度均有所提高,且随着TiB与La2O3增强体含量的增多而增大,增强体起到了较好的增强作用;复合材料的拉伸断裂方式均为韧性断裂。     

等温挤压变形量对TiB+TiC增强钛基复合材料组织和室温力学性能的影响

塑性变形在提高原位自生非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)强度的同时可改善塑性,但高的屈强比使其变形工艺非常敏感,压缩了适合变形的工艺区间,加大了变形加工难度。为此,提出了钛基复合材料(TMCs)等温挤压方法并成功制备出强塑性匹配较好的颗粒增强TMCs,研究了挤压变形量对其微观组织演化及综合性能变化规律的影响。结果表明,挤压过程中增强体TiB晶须和TiC颗粒断裂并实现二次分布,使TMCs中增强体分布得到合理有效控制,当挤压比从7增大到10时,TiB晶须长径比明显减小,但随后趋于稳定。随着变形量增加,α相内发生连续动态再结晶,形成与片层厚度相当的沿着原始片层呈竹节排布的细小等轴晶粒。从力学性能测试结果可知,在温度较低的两相区(985℃)进行等温热挤压变形,DRTMCs强度可达1 111 MPa,延伸率为15.7%,实现了较好的强塑性匹配。     

(TiB+La2O3)/IMI834复合材料铸造性能

通过钛基复合材料螺旋线流动性实验,探索钛基复合材料的流动停止机理。材料在真空自耗电弧炉中熔炼成母合金锭,在真空自耗电极凝壳炉中进行螺旋线浇铸,采用金相显微镜进行了螺旋线不同部位的组织和增强体观察。复合材料流动性试样的根部组织粗大,具有较大的原始β晶粒和较宽的α片层,试样中部组织变得细小,流动性试样的头部具有最细小的组织。增强体TiB均匀的分布在基体中。增强体的加入使复合材料的凝固结晶范围变宽,钛基复合材料的流动停止机制为金属液中部的等轴晶不断长大,当堵塞区的孔径减小到一定值时,金属液和复合材料等轴晶间的摩擦力使金属液停止流动。     

原位钛基复合材料激光焊接过程中TiB晶须增强体的微观结构演变

本研究采用Nd:YAG激光成功地对TiB晶须和La₂O₃颗粒混杂增强的原位钛基复合材料进行了焊接。利用金相观察、X-ray衍射、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,研究了激光焊接过程中TiB的演变行为,探讨了激光焊接头中的物相组成,TiB的分布及形貌特征,及TiB(或La₂O₃)和基体之间的界面关系。研究结果表明,TiB依然存在于焊接接头中,未发现有害物相的形成。在接头熔化区和靠近焊接热源的热影响区中,TiB尺寸显著细化,重新分布于b柱状晶晶界形成新颖的网络状结构。而在远离熔合线的热影响区中,由于受焊接热输入影响小,仅有少量TiB晶须通过B原子的强化扩散而改变了尺寸大小。而靠近母材的TiB未有变化,保持着和母材中TiB相似的形貌特征。进一步的TEM研究证明,增强体和基体之间的界面干净,仍保持良好的界面结合关系,未发现任何不良界面反应的发生,这也表明在激光焊接过程中,增强体和钛基体之间的界面结构是比较稳定的。     

铝型材挤压过程模拟及导流模优化

在MSC Superforge有限元分析软件平台上, 采用有限体积法在3种不同导流模情况下, 对薄壁“一”字形铝型材的挤压过程进行了数值模拟, 分析了变形过程的力学特点与变形规律, 通过对挤压实验结果的比较, 理论结果与实验结果基本一致, 而实验结果也对导流模的优化设计有着直接的指导意义。     

不锈钢药缸过滤底盖冲压工艺与模具设计

分析了过滤底盖零件的冲压成形工艺性，通过比较确定了其成形工艺方案，设计了其落料、成形和多孔冲模具。     

大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟

通过采用有限元法与有限体积法相结合,并在有限体积法中进行分步计算的模拟方法,在MSC Super-forge有限元商业软件上成功实现了薄壁大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟仿真,获得壁厚t=1.0 mm、挤压比λ=98.27的卷闸门型材挤压过程的材料流动速度场、应力场、应变场、温度场分布图,数值模拟结果与理论分析结果吻合较好。结果表明:采用带导流槽的平模挤压大尺寸、大挤压比型材,可有效分配金属,平衡金属流动速度。     

TiB+La_2O_3/Ti基复合材料拉伸断裂的原位表征及其机理研究

以不同体积分数的Ti B+La_2O_3原位增强钛基复合材料为研究对象,在室温下对该材料进行SEM原位拉伸实验,通过对裂纹尖端的组织变化以及裂纹扩展路径的原位观察,分别研究了增强体对材料拉伸强度和拉伸断裂行为的影响。结果表明:增加增强体的体积分数可以提高增强体的承载作用并细化基体晶粒,从而提高颗粒增强Ti基复合材料的强度。材料的断裂行为表现为增强体断裂后微裂纹的萌生、扩展及其和滑移带的汇合。高含量的增强体可增加微裂纹的数量,使得其在萌生、扩展后更易与邻近微裂纹或滑移带相贯通,加快宏观裂纹的形成,从而导致了材料塑性的下降。     

135MW机组封存保养实践

对135MW机组进行封存保养的情况目前比较少见,随着我国火电机组装机容量的不断增加,将有越来越多更大容量的机组进入封存保养或检修保养状态。通过总结135MW机组的封存保养实践经验,认为对锅炉采用气相缓蚀剂法、对汽机采用干风干燥法能起到较好的封存保养效果。