循环热处理工艺对于双态复相γ—TiAl基合金室温拉伸性能的影响

采用循环热处理工艺，获得了复相双态γ－TiAl基合金。研究了循环热处理过程中的显微组织演化，测试了室温拉伸性能，对断口进行了分析。结果表明：经过循环热处理，可以获得晶粒尺度在20μm的均匀复相双态组织，室温拉伸塑性可达2.6%；随着循环次数的增加，材料的均匀性和等轴性有较大的改观，室温拉伸塑性、屈服强度和断裂强度也随之增加。     

TiAl基合金双态组织的控制

研究了TiAl合金双态组织的显微组织参数对力学性能的影响 ,通过对Ti 46 5Al 2Cr 1 5Nb 1V金属间化合物进行特定的热处理 ;分别获得了具有相同晶粒大小、不同片层晶粒体积分数 ,以及相同片层晶粒体积分数、不同晶粒大小显微组织的两个系列的双态复相TiAl合金。研究结果表明 :对于双态复相组织 ,晶粒尺寸由预备热处理过程中的退火时间来控制 ;而片层晶粒体积分数则通过后续热处理温度来控制 ,不同片层晶粒含量双态组织的晶粒尺度可以通过后续热处理时间来控制     

TiA1基合金双态组织的控制

研究了TiA1合金双态组织的显微组织参数对力学性能的影响，通过对Ti—46．5Al—2Cr—1．5Nb—1V金属间化合物进行特定的热处理；分别获得了具有相同晶粒大小、不同片层晶粒体积分数，以及相同片层晶粒体积分数、不同晶粒大小显微组织的两个系列的双态复相TiA1合金。研究结果表明：对于双态复相组织，晶粒尺寸由预备热处理过程中的退火时间来控制；而片层晶粒体积分数则通过后续热处理温度来控制，不同片层晶粒含量双态组织的晶粒尺度可以通过后续热处理时间来控制。     

增材制造TiAl合金的研究进展

采用等离子电弧双丝增材制造技术成功制备了Ti-48Al合金(at.%),并对其沉积态和热处理后的组织特征进行了系统地研究. 结果表明,沉积态Ti-48Al合金主要由α₂相和γ相组成,沿着沉积方向,沉积态组织呈现由树枝晶区和片层晶团区交替分布的不均匀性特征,并且在树枝晶区存在严重的枝晶间Al元素偏析现象. 在1340 ℃/10 h/炉冷热处理后,不均匀的沉积态组织转变为晶粒尺寸细小的双态组织,Ti-48Al合金的微观组织的不均匀性获得明显改善,并且α₂相含量显著增加,组织的择优取向减弱.

     

等离子电弧双丝增材制造Ti-48Al合金组织特征

采用等离子电弧双丝增材制造技术成功制备了Ti-48Al合金(at.%),并对其沉积态和热处理后的组织特征进行了系统地研究.结果表明,沉积态Ti-48Al合金主要由α2相和γ相组成,沿着沉积方向,沉积态组织呈现由树枝晶区和片层晶团区交替分布的不均匀性特征,并且在树枝晶区存在严重的枝晶间Al元素偏析现象.在1 340℃/10 h/炉冷热处理后,不均匀的沉积态组织转变为晶粒尺寸细小的双态组织,Ti-48Al合金的微观组织的不均匀性获得明显改善,并且α2相含量显著增加,组织的择优取向减弱.     

TiAl合金片层组织的形成与细化工艺及其机理研究

利用金相显微镜、扫描和透射电镜等仪器表征了TiAl合金的片层组织及结构特征,研究了Ti-48Al at%合金片层组织的形成机制和片层组织细化工艺及其机理。结果表明,Ti-48Al合金单级热处理能够得到全片层组织,平均晶粒尺寸约150μm,片层间距约1.30μm。其形成过程是:γ相在α相晶内(0001)面上通过全位错分解成核,通过不全位错滑移、层错区扩展而长大。循环热处理和双温热处理均能将片层晶粒尺寸细化到30μm,片层间距0.90μm,前者的细化机理为相变重结晶细化了α相晶粒,后者细化片层组织的关键在于低温段(α2+γ)两相区热处理形成细小的双态组织。     

高温形变循环热处理对TiNi合金组织细化的影响

利用热机械模拟系统，对铸态Ti-50．3at％Ni合金进行高温形变循环热处理，研究不同热处理工艺对其组织细化的影响。结果表明：经过高温形变循环热处理，可以获得晶粒尺度在10μm以下的均匀单相显微组织。试样分别在55012和60012进行塑性变形，然后继续加热到80012短时保温进行不同的循环热处理，发现在55012变形后晶粒细化效果更加明显。还探讨了铸态Ti-50．3at％Ni合金高温形变循环热处理中组织的细化机理及其影响因素。     

双温循环热处理对铸态TiAl基合金显微组织的影响

用Ｇｌｅｅｂｌｅ１５００热模拟机研究了双温循环热处理对铸态ＴｉＡｌ基合金显微组织的影响。结果表明，用双温循环热处理可显著细化铸态合金的晶粒尺寸，最小平均晶粒尺寸可达１０μｍ左右，且晶粒大小均匀；新晶粒主要在晶界形核，并逐步向晶内扩展。经循环热处理后的样品，比铸态硬度提高３００～９００ＭＰａ。     

Ti-Al-Nb-W-B合金铸态组织的优化及β(B2)相的消除

采用热处理和包套锻复合热机械处理两种路线对Ti-Al-Nb-W-B合金铸态组织进行了优化,观察在各种制度下((B2)相的组织演变,对照Ti-Al-Nb三元相图对合金组织形貌演变及生长机理进行了研究,确定了消除室温TiAl基合金中晶界块状((B2)相的基本工艺.实验结果表明:(1)采用在α+γ两相区的热处理工艺可以有效地消除Ti-Al-Nb-W-B合金铸态组织中的((B2)相:在1220 ℃保温36 h随炉冷却,可以明显地减少并基本消除((B2)相,晶粒尺寸略微长大;提高热处理的温度至1260 ℃,可以极大的缩短保温时间,也能达到消除((B2)相的效果,同时还能避免晶粒尺寸的长大.(2)通过总变形量大于80%的包套锻复合热机械处理,铸态组织晶界处的块状((B2)相基本被破碎和消除,同时原始铸态的层片状组织也被明显优化为均匀的双态组织.     

焊后热处理对TA15钛合金线性摩擦焊接头组织和性能的影响

采用前期优化的工艺参数,通过自行研制的线性摩擦焊机焊接TA15钛合金试件,焊后对部分试件进行600℃×3 h的热处理,并对焊态和热处理态组织与力学性能进行对比分析。结果表明,焊态条件下接头组织更细小,为亚稳态组织;热处理态接头组织中析出了次生α相,且晶粒发生球化长大现象,接头组织更加均匀。对两种接头在室温条件下进行拉伸试验,接头拉伸断裂位置均在母材处,且热处理接头的抗拉强度和屈服强度均较焊态下要高。热处理后接头的疲劳强度明显提高。     

激光沉积Ti60A高温钛合金显微组织及固态相变

采用激光熔化逐层沉积隔行扫描方式成形了近α高温钛合金Ti60A厚壁板材,获得了具有定向生长特征的柱状晶组织,晶粒直径大小不均匀,晶内为细长α片层。在α+β两相区上部进行固溶时效及双重退火热处理,研究了激光沉积Ti60A合金的固态相变行为。结果表明,合金经固溶处理得到了规则的杆块状初生α相和针状六方马氏体α’;经过时效处理后,α’分解成连续且极细小的α/β片层组织。合金经过双重退火热处理后,获得了具有"蟹爪"状初生α相和细长片层状β转变组织的"特殊双态组织"。     

显微组织类型对TC4钛合金丝材性能的影响

α+β两相区轧制的TC4钛合金丝材经不同工艺热处理后,获得等轴组织、双态组织和片层组织,研究了微观组织特征及其对合金拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明：等轴组织α晶粒最为细小且具有较高的位错密度,表现出最高强度;双态组织α相较等轴组织显著长大,位错密度明显降低,具有最好的工艺塑性;片层组织原始β晶粒粗大,塑性最低。3种组织中片层组织疲劳性能最好,当裂纹长度<250μm时,不同显微组织对应的裂纹扩展速率差异较大,片层组织的扩展速率最低,等轴组织最高;当裂纹长度>250μm时,3种组织的裂纹扩展速率无显著差异。综合考虑TC4钛合金丝材的力学性能和工艺塑性,应选择双态组织作为产品的最终组织状态。     

热处理对锻态Ti-45Al-9Nb-Y合金组织和性能的影响

为了获得不同典型组织,对锻态Ti-45Al-9Nb-Y合金进行不同工艺的热处理。在1330℃锻态Ti-45Al-9Nb-Y合金进行高于锻造温度的热处理,等轴γ晶粒内析出魏氏α相。魏氏α相以Blackburn位向关系在γ相内形成,其出现有利于双态组织中片层晶团的形成,因此锻态Ti-45Al-9Nb-Y合金在1340℃保温10 min即可获得双态组织。在全层片组织的热处理中,魏氏α相基本消失,1410℃保温30 min可获得全层片组织。不同形态的组织力学性能测试表明:全层片组织的强度最高在800℃,可达710 MPa;双态组织在900℃的伸长率可达42%左右。     

TC4 ELI钛合金显微组织对低周疲劳性能的影响

通过分析TC4 ELI合金在不同应力幅下的应变-循环次数曲线,研究了双态和片层2种典型组织的低周疲劳性能。组织观察发现:双态组织中等轴α相体积分数约26.6%,等轴α相平均晶粒尺寸约7.8μm。片层组织试样中,α相的片层厚度为0.5～2.0μm。低周疲劳性能结果表明:在最大应力水平下,不同组织的TC4 ELI合金均表现出显著的循环软化现象,双态组织具有更加优异的疲劳性能,这主要是因为双态组织中有效的滑移程远小于片层组织,此外高位错密度等轴α相的存在也阻碍了疲劳裂纹的萌生和扩展。断口形貌分析发现:双态组织试样的疲劳断口平整光滑,而片层组织断口则出现了与原始粗大的β晶粒有关的几何形刻面。     

GH5188高温合金组织特征及冷热加工过程组织演变

为了给控制生产工艺、优化产品性能提供理论参考,利用SEM、EDS和Thermo-Calc热力学软件研究了GH5188钴基高温合金生产加工过程中的组织演变及热处理工艺。结果表明:GH5188合金主要相组成为γ相、M_6C和M_(23)C_6,采用1200℃/20 h的均匀化制度可明显消除铸态组织偏析;热轧态组织晶粒细小且有大量碳化物沿着轧向平行析出;冷轧态组织晶粒扭曲变形严重,颗粒状M_6C为主要析出相。当退火温度高于1170℃时,晶界处的二次碳化物基本回溶,再结晶晶粒能够正常长大。     

热处理对铸态TiAl基合金组织细化的影响

通过直接热处理方法细化铸态及热等静压态的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金组织,选用10 mm×10 mm×12 mm及φ15 mm×30mm两种尺寸试样进行热处理实验,探讨原始铸态组织对热处理组织细化效果,以及试样尺寸对热处理组织均匀性的影响.结果表明:对10 mm×10 mm×12 mm小尺寸试样,铸态和热等静压态试样淬火组织分别是块状转变组织和斑驳状组织,经过循环热处理后,两种组织均可获得50 μm以下的均匀等轴状全片层组织;铸锭的致密部位组织经循环热处理后,无淬火裂纹出现,含缺陷较多的试样经热处理后淬裂现象严重.对φ15 mm×30 mm大尺寸试样,铸态试样经过淬火后中心出现热处理裂纹,试样内部组织转变不均匀.     

热处理对42CrMo钢截齿微观组织与力学性能的影响

以国外同类产品为参考,采用复相处理以及局部感应淬火等多种热处理工艺,研究了42CrMo钢截齿的硬度、冲击吸收能量,并表征了微观组织、断口形貌等,分析了热处理工艺对微观组织和力学性能的影响。结果表明,复相热处理工艺的组织均为下贝氏体/马氏体(LB/M)以及少量残留奥氏体(RA),晶粒更细小且LB具有更好的综合力学性能,比淬火和低温回火(Q-T)工艺的冲击吸收能量更高;局部感应淬火工艺不但冲击吸收能量和齿头硬度最高,而且实现了齿头硬、齿柄软的轴向硬度分布,利于延长服役寿命;Q-T工艺处理后的试样冲击断口呈解理脆断形貌,复相处理的试样呈准解理断裂形貌,局部感应淬火处理的冲击试样呈韧性断裂形貌,得益于调质态(Q&T)组织的优良力学性能。试验数据表明,调质和局部感应淬火的热处理工艺更适合用于硬基材作业的截齿产品。     

循环热处理改善BT9钛合金铸态组织的机理

一、引言钛合金铸态组织由魏氏α与粗大的晶界α所组成,室温塑性低,疲劳强度差。使铸造钛合金获得细小等轴晶粒的传统方法是进行大变形量加工以及相应的热处理。近年来,出现一种用单纯的热处理细化粗大魏氏组织的方法,即循环热处理;并对其实用性进行探索,取得了一定的进展。本文主要研究BT9合金的原始铸态组织及其相成分在循环热处理过程中的变化情况,探讨用热处理方法细化粗大魏氏组织的机理。     

S32205双相不锈钢冷轧退火组织转变及强塑化机理分析

通过设计一种特殊的冷变形退火工艺,实现了S32205双相不锈钢强度和塑性同时提升。通过室温拉伸试验、显微组织观察、背散射电子衍射分析、热力学计算等手段研究了显微组织特征及新组织结构的强塑化机理。结果表明,该工艺处理后S32205双相不锈钢的晶粒尺寸呈双态分布,两相组织混合分布且细晶的新生奥氏体均匀弥散分布在铁素体相中;在细晶强化和两相间变形不协调引发的背应力强化的共同作用下,试验钢强度和塑性相较于传统固溶热处理工艺同时得到了提升。     

等温变形对γ-TiAl合金微观组织的影响

通过等温压缩特性及微观组织演变研究，提出了有效的γ-TiAl基合金晶粒细化方法。研究发现，如果γ-TiAl合金锭具有一定的细晶组织便可以在(α2 γ)2相区完成等温变形而不产生裂纹。动态再结晶和静态球化数量的增加是提高γ-TiAl合金变形能力的主要原因。将等温变形的模拟锻件在不同相区进行热处理获得了具有细小尺寸的3种(全片层、近片层和双态)组织。