Ti-6Al-4V合金螺栓滚压过程中的组织演变规律研究

采用镦制-热处理-磨削-滚压等主要工序制备了Ti-6Al-4V合金螺栓，利用扫描电子显微镜（SEM）和显微硬度计对滚压前后样品进行了显微组织观察和显微硬度测试，通过电子背散射衍射（EBSD）分析了滚压对初生α相晶粒取向的影响，研究了滚压过程中组织演变规律及其与性能之间的关系。结果表明：固溶时效态显微组织由大约30%的等轴初生α相和马氏体构成。经滚压处理后，初生α相晶粒被显著拉长，晶粒之间的排布也更加紧密，并形成晶粒流线。变形过程使得原来具有任意取向的α晶粒位向发生转动，并趋于与自身变形方向保持一致。由于牙底受到的压应力大于牙侧，导致牙底晶粒的畸变程度和变形层厚度更大，其中牙底变形层厚度为112.7μm，牙侧为99μm。固溶时效处理后样品的显微硬度从HV 330～355提升至最高HV 387.7，滚压处理大幅提升了牙底的显微硬度（HV 388.5），但牙侧硬度则有小幅下降（HV 367.3）。     

超音速微粒轰击纳米化拉矫辊表面形貌与力学性能研究

采用超音速微粒轰击方法（USPP）对宝钢某机组拉矫辊进行了表面纳米化处理,利用扫描电镜（SEM）、粗糙度仪和显微硬度计对其表面形貌和力学性能进行了表征分析,结果表明,轰击后拉矫辊表面随机分布大量的冲击坑,表面粗糙度可在1.5-2.5之间调整;拉矫辊表层晶粒尺寸明显细化。纳米化处理后拉矫辊表层硬度可达到HV 920。工作气体温度和压力是影响酸洗拉矫辊表面粗糙度和显微硬度的主要因素。     

TF1抗燃烧钛合金热处理工艺研究

TF1合金铸锭经3次真空自耗熔炼，开坯锻造后轧制出中18mm的棒材。棒材经不同热处理制度处理后，测定了主要力学性能，并应用光学显微镜、TEM、X射线衍射等方法分析了其相结构及相组成。认为TF1合金是以β相为基体组织的合金，在等轴B晶粒边界和晶粒内部分布着大量的颗粒，其体积百分比约占3％～4％，进一步分析为TiC颗粒相和细小的α相。经过热处理制度对力学性能，特别是蠕变性能影响的对比研究，发现热处理制度对拉伸性能影响不大，而细小、弥散分布的析出相提高了合金的蠕变性能。     

轻质Al-Mg-Li合金的微观组织与力学性能

采用熔炼和热挤压制备轻质Al-5.5Mg-2.0Li-0.1Zr-0.2Sc合金,利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计及拉伸试验机对合金的物相组成、微观组织、力学性能及断口形貌进行检测分析,研究时效工艺温度（120 ℃和160 ℃）对合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:Al-Mg-Li合金挤压后晶粒组织呈纤维状,存在一定数量的Al₃Li（δ′）和Al₂MgLi（S）相;经固溶和时效处理后,再结晶晶粒尺寸变大,主要析出相为δ′相S相;160 ℃时效处理容易加速时效析出行为,导致析出相粗化,强化效果减弱;经120 ℃/20 h峰时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到532 MPa、475 MPa和4.4 %.      

半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金的显微组织与力学性能

采用超声辅助半连续铸造工艺制备直径310mm的Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭,利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和拉伸试验机,研究了半连续铸造Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭的显微组织与力学性能。结果表明:超声辅助半连续铸造工艺可以细化铸锭的α-Al晶粒和第二相,提高铸锭的拉伸力学性能。超声波功率越大,铸锭的α-Al晶粒和第二相越细小,分布越均匀,铸锭的拉伸力学性能也越高。当超声波功率为210 W时,铸锭的抗拉强度为29.4MPa,伸长率为12%,与未施加超声波的铸锭相比,超声辅助半连续铸造铸锭的抗拉强度提高了6%,伸长率提高了31.3%。     

2011易切削铝合金的微观组织结构与性能

采用力学性能测试、DTA热分析、X射线衍射物相分析和透射电镜分析技术研究了时效工艺对固溶-冷拉处理的2011合金显微组织结构特征和力学性能的影响。结果表明：合金的最佳时效工艺为170℃／8h。在此条件下,合金棒材的抗拉强度为472MPa,屈服强度为378MPa,延伸率为10．1％;合金的物相组成为铝基同溶体、低熔点相Pb2Bi3和Bi以及主要强化相CuAl2。球形低熔点共晶组成物（Pb7Bi3＋Bi）的熔化温度为156．02％,CuAl2相的析出强化以及低熔点共晶组成物（Pb7Bi3和Bi）的存在使合金同时具有较高的强度和良好的易切削加工性能。     

硅化物涂层对Nb?Ti?Al合金力学性能的影响

采用真空电弧炉熔炼法制备低密度Nb?Ti?Al合金铸锭,利用料浆烧结法在铸锭表面涂覆Si?Cr?Ti复合硅化物涂层,使用万能电子拉伸试验机对合金试样和涂层试样进行力学性能测试,研究硅化物涂层对试样力学性能的影响。结果表明,与合金试样相比,涂覆涂层后的低密度铌合金室温力学性能（抗拉强度、屈服强度及延伸率）显著下降。为进一步研究涂覆涂层合金力学性能下降的原因,采用扫描电子显微镜和能谱仪对合金试样和涂层试样进行显微组织观察、涂层/基体界面成分分析及C含量（质量分数）测定。结果表明,涂层试样力学性能下降的主要原因包括涂覆涂层后合金晶粒显著长大,合金中强化元素Al的向外扩散,脆性相Nb₃Al的形成以及Si?Cr?Ti涂层对合金产生的“渗沉效应”。     

抽拉速率对Co-Al-W高温合金定向凝固生长取向的影响

对Co-9Al-9W-0.1B合金在不同抽拉速率下进行定向凝固,观察其凝固显微组织,并利用电子背散射衍射检测其晶粒生长取向。当抽拉速率为20mm/h和60mm/h时,合金凝固界面前沿分别为平面状和胞状,晶粒生长取向均接近〈101〉方向。随着抽拉速率增大,合金凝固界面前沿转变为枝晶状;当抽拉速率为180mm/h时,晶粒生长取向为〈013〉方向;当抽拉速率为360mm/h时,晶粒生长取向偏离〈101〉方向约30°。Co-9Al-9W合金在抽拉速率180mm/h的定向凝固中,经过一段竞争生长后择优取向为〈001〉。由于缺少硼化物强化晶界,Co-9Al-9W合金蠕变强度相比同速率下定向凝固的Co-9Al-9W-0.1B合金较差。经过抽拉速率为180mm/h的定向凝固后Co-9Al-9W-0.1B合金具有柱状晶组织,其蠕变强度高于具有等轴晶组织的Co-9Al-9W-0.1B合金。     

形变热处理对Cu-0.1Fe-0.03P合金组织与性能的影响

成分为Cu-0．1％Fe-0．03％P（TFe0．1）的引线框架铜合金连续铸坯经热轧成厚15mm宽60mm的带坯，之后进行固溶-冷轧变形-时效处理和在线固溶-冷轧变形-时效处理，冷轧变形量为85％，90％和95％，在此基础上测试了合金的拉伸力学性能和电导率，用金相和透射电子显微分析研究了不同处理态合金的微观组织结构及其变化。结果表明，合金热轧后在线固溶-95％冷轧变形．500℃／2h时效处理是TFe0．1合金比较好的形变热处理工艺，在此条件下，合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和电导率分别为258，192MPa，22．5％和86．0％IACS，合金的显微组织结构为固溶体基体和弥散分布的第二相颗粒，析出强化和亚结构强化是TFe0．1合金强化的主要原因。     

微量Sc、Zr对Al-Mg合金的组织和力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了添加微量 Sc、Zr的 Al- Mg合金不同处理态的显微组织与力学性能。结果表明 :微量 Sc、Zr对 Al- Mg合金的铸态组织有强烈的细化晶粒作用 ;对力学性能具有明显强化 ,其强化机制为细晶强化、亚结构强化和弥散相质点的直接强化作用。     

Microstructure and mechanical properties of Mg-Gd-Y-Sm-Al alloy and analysis of grain refinement and strengthening mechanism

The effects of Sm on the microstructure and mechanical properties of Mg-11 Gd-2 Y-0.6 Al alloy were investigated by X-ray diffraction,optical microscopy,scanning electron microscopy,energy dispersive spectrometry and high resolution transmission electron microscopy.Based on the theory of edge—edge matching and electronegativity theory,the mechanism of grain refinement is discussed.The strengthening mechanism is expounded conveniently from fine grain strengthening,coherent strengthening,precipitation strengthening and grain boundary strengthening.The results show that the micro structure of Mg-11 Gd-2 Y-0.6 Al alloy is mainly composed of a-Mg matrix,Mg_5 Gd and Mg_(24)Y_5 phases.The addition of Sm forms Mg_(41)Sm_5 phase in the alloy and refines the alloy.The addition of Sm significantly improves the mechanical properties of the alloy at room and high temperatures.When the addition of Sm is 3 wt%,the tensile strengths of the alloy at room temperature and high temperature(200℃) reach the maximum value 292 and 321 MPa,respectively.The fracture mode of the alloy at different temperatures is mainly brittle fracture and intercrystalline fracture.     

非对称轧制对AZ31B镁合金组织及性能的影响

开展了非对称轧制对AZ31B镁合金晶粒细化影响的研究,分析了不同温度及不同压下率时宏观形貌和晶粒尺寸变化,并与对称轧制作了对比。结果表明,非对称轧制的整体晶粒尺寸比对称轧制更为细化;非对称轧制在温度为350 ℃、压下率为60%时晶粒最为细小均匀,上表面、中心层和下表面的平均晶粒尺寸分别为2.35、2.84和2.22 μm。在初轧温度为300～350 ℃范围内,组织产生充分动态再结晶;随着轧制温度继续升高,晶界产生充分迁移和扩散,晶粒随之长大,导致镁合金的综合性能变差。非对称轧制板材的抗拉强度和断后伸长率都优于对称轧制板材,在400 ℃轧制时,压下率为30%时获得较为优异的综合力学性能,抗拉强度为365.36 MPa,断后伸长率为34.9%。     

TC16钛合金板材冷轧工艺及组织性能研究

进行了TC16钛合金板材多道次冷轧试制,利用光学显微镜、 扫描电镜和X射线衍射等手段研究了变形量对冷轧板材微观组织与力学性能的影响.结果表明:α+β两相TC16钛合金板材冷轧加工是可行的,其极限冷变形量达到79％,冷轧板材表面无裂纹.大幅度冷轧变形后,TC16钛合金组织为分布均匀的纤维状结构,且存在极少量未充分变形的α...     

轧制变形量对Ti-45Al-7Nb-0.3W合金组织与性能的影响

利用X衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、室温拉伸试验等手段,研究粉末冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W(原子分数,%)合金包套轧制过程中的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明:热等静压法态的Ti-45Al-7Nb-0.3W合金组织为近γ组织,主要由块状的γ相组成,同时包括少量的α2相及极少量的B2相。轧制后Ti Al合金板材为双态组织,B2相消失。随轧制变形量增加,合金板材强度增加,变形量为40%时,板材抗拉强度最大,达到955 MPa。继续增加变形量合金板材的力学性能有所降低。当变形量较小时,合金的塑性变形主要通过位错滑移和攀移来实现。随变形量增加,孪生和动态再结晶机制发挥作用。     

Q345B特厚复合钢板开发

 为了开发150 mm以上的特厚钢板,采用Q345B连铸板坯,经过表面清理、真空焊接及室式炉加热、宽厚板轧机轧制的工艺生产200 mm特厚复合钢板;用探伤、拉伸、剪切及冷弯等试验检验其结合度和力学性能,利用光学显微镜和扫描电镜等分析特厚钢板的组织及拉伸断口。结果表明,采用该工艺生产的特厚复合钢板结合性良好,能够满足GB/T 7734—2004Ⅰ级探伤要求;结合部位组织和基体组织均为铁素体＋珠光体组织;复合钢板的厚度方向断面收缩率达到35%以上。     

5083合金不同均质制度的组织和性能研究对比

采用光学金相显微镜、拉伸试验机、SEM及EDS等分析手段,对比分析5083合金不同均质制度下微观组织、力学性能及拉伸断口形貌.研究结果显示,5083合金均质处理后,枝晶组织消除,初生相部分回溶到基体中,弥散相均匀析出,起到一定的弥散强化作用,强度和塑性均优于铸态;未均质铸锭以脆性断裂为主,均质处理的铸锭断裂方式为韧性断...     

基于厚向组织性能考量的7B50铝合金中厚板回归再时效热处理

为解决T6态高强铝合金强度高而耐蚀性难以满足使用需求，采用三级时效工艺来改善析出强化相特别是晶界析出相的形貌、尺寸、分布等，并通过研究不同回归处理制度对组织、性能的影响而获得适宜7B50铝合金中厚板的三级时效工艺.研究发现提高回归温度或延长回归时间均会使中厚板心部及表层组织的晶内和晶界析出相发生粗化并析出稳定η-MgZn₂相，导致强度下降、电导率上升，其中回归温度对强度和电导率的影响显著.三级时效处理虽使晶内析出相尺寸有所增加，但却使T6态连续分布的晶界析出相呈断续分布，结合心部和表层强度及电导率测量结果认为合适的回归处理制度为165℃/6 h.然而，热轧引起中厚板表层较心部更为严重的变形使表层含有更多的亚晶或亚结构且其分布更均匀，从而使表层更快到达峰时效，进一步的回归再时效处理则使表层析出更多稳定η相，而η相的形成与晶内析出相的粗化长大是造成表层和心部强度差异的关键.虽然淬火/三级时效态表层和心部的晶粒结构存在差异，且局部出现亚晶合并长大，但其对强度的提升效果远低于表层析出稳定η相所引起的强度下降.可见，三级时效工艺并不能缓解7B50铝合金中厚板心部和表层的性能差异，但可使表层和心部的强度、电导率满足某实际工况要求.      

天铁Ti微合金化Q345B的生产实践

为了减少C-Mn钢Q345B中Mn合金消耗,采用Ti微合金化的成分设计思路,通过细晶强化和析出强化保证Q345B钢的强度.该钢种在天铁1 750 mm半连续热连轧机组实现了工业化生产.热轧加热温度1 200℃,终轧温度在840～880℃,卷取温度在550～620℃.通过采用合理的控轧控冷工艺,使钢板获得了良好的金相组织和力学性能,显著降低了生产成本.     

Microstructure and mechanical properties of Al-Mg-Mn-Zr-Er weld joints filled with Al-Mg-Mn-Zr and Al-Mg-Mn-Zr-Er weld wires

The Al-Mg-Mn-Zr-Er alloy sheets with a thickness of 4 mm were welded by TIG welding, the microstructures and mechanical properties of Al-Mg-Mn-Zr-Er alloy weld joints filled with F1.6 mm Al-Mg-Mn-Zr and Al-Mg-Mn-Zr-Er welding wires were studied by optical microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, hardness testing and tensile mechanical properties testing. The result showed that, the tensile strength increased by 57 MPa and the coefficient of weld joint reached 0.8 when Al-Mg-Mn-Zr-Er welding wire was used as filling material. The tensile strength and elongation of weld joint filled with Al-Mg-Mn-Zr-Er welding wire were 19% and 85% higher those that of filled with Al-Mg-Mn-Zr welding wire respectively, which resulted from grain refinement strengthening and dispersion strengthening of Al₃Er.     

热连轧低合金钢边部横裂形成原因分析

通过采集现场过程数据,从温度、成分、相变、晶粒形貌、轧制变形应力等方面对低合金钢Q355B宽规格钢板在热连轧过程中产生边部横向裂纹缺陷的原因进行机理分析.结果 表明,宽规格低合金钢边部横向裂纹产生原因与板坯宽度方向温度均匀性相关,边部局部温度过低导致两相区和非再结晶区域轧制,边裂区晶粒度尺寸和形貌与正常区有明显差异,从...