退火温度对TA1冷轧钛板组织与性能的影响

研究退火温度(550~710℃)对厚度0.5和1.0 mm的TA1冷轧钛板的显微组织及力学性能的影响,结果表明,当退火温度较高时,力学性能受退火温度变化影响较小;应将显微组织和晶粒大小作为重点因素来确定退火工艺;对于0.5 mm、1.0 mm的TA1冷轧钛板,适宜退火温度应分别控制在630~670℃、610~650℃。     

退火工艺对钛阳极用1.0 mmTA1钛卷组织和性能的影响

采用不同的退火工艺对冷轧TA1钛卷进行罩式炉退火处理,对比分析不同退火工艺下的微观组织和力学性能。结果表明：在相同保温时间下,冷轧钛卷在630°C和650°C保温退火,组织为完全再结晶等轴组织,且650°C退火温度晶粒尺寸发生明显的长大。相同的退火温度下,晶粒尺寸随着保温时间的增加而明显的长大。通过选择合理的退火工艺630°C/10 h,TA1钛卷可获得良好的力学性能和晶粒度匹配性,满足钛阳极板和网的特殊要求。     

退火温度对TA2/Q235爆炸复合板组织性能的影响

对TA2/Q235爆炸焊接复合板在500～600℃进行了退火处理,分析了退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸及复合板显微硬度的影响规律。结果表明:TA2/Q235爆炸焊接复合板在500～600℃退火时,TA2纯钛晶粒尺寸先增大后减小再增大,575℃退火可获得细小均匀的组织; TA2纯钛显微硬度先减小再增大再减小,575℃退火时TA2纯钛显微硬度最高;综合考虑退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸和力学性能的影响规律,TA2/Q235爆炸焊接复合板在575℃下退火较合理。     

等通道径角挤压纯钛的力学性能

采用自行设计的模具对TA1进行二道次等通道径角挤压(ECAP)实验。采用B路径在温度400℃~420℃、挤压速度1mm/min的条件下对边长10mm的方形棒材进行处理,研究挤压变形后微观组织对力学性能的影响。结果表明,工业纯钛经过二道次ECAP变形后,晶粒明显细化,由初始的等轴晶逐渐演变为拉长的晶粒、孪晶交割、板条状组织和细晶组织,且道次增加,板条间距越细小;抗拉强度显著提高,二道次ECAP后的抗拉强度达1240MPa,同时硬度达到319HV,且塑性为16.7%。疲劳极限强度由原始的220MPa提高到280MPa,提高了27.3%。     

等通道径角挤压纯钛的力学性能

采用自行设计的模具对TA1进行二道次等通道径角挤压(ECAP)实验。采用B路径在温度400℃⁴20℃、挤压速度1mm/min的条件下对边长10mm的方形棒材进行处理,研究挤压变形后微观组织对力学性能的影响。结果表明,工业纯钛经过二道次ECAP变形后,晶粒明显细化,由初始的等轴晶逐渐演变为拉长的晶粒、孪晶交割、板条状组织和细晶组织,且道次增加,板条间距越细小;抗拉强度显著提高,二道次ECAP后的抗拉强度达1240MPa,同时硬度达到319HV,且塑性为16.7%。疲劳极限强度由原始的220MPa提高到280MPa,提高了27.3%。     

轧制后退火对TA2钛板成形性能的影响

对TA2纯钛进行了轧制和退火处理,然后进行了杯突试验,获得了不同的杯突值。采用金相显微镜、扫描电镜对组织进行了观察。通过维氏硬度测试仪对硬度进行了测量。结果表明,TA2钛板退火处理后发生了回复再结晶,获得了较为均匀的多边形等轴状α晶粒组织,造成了TA2杯突值增大,维氏硬度降低。经过退火处理后的TA2试样杯突值达9.60 mm的最高值,成形性能显著提高。     

退火工艺对冷轧工业纯钛带卷各向异性的影响

力学性能各向异性是影响工业纯钛板带材成形性能的主要因素之一。为制备低各向异性工业纯钛带卷,采用室温拉伸试验和电子背散射衍射技术表征了经不同工艺退火后冷轧工业纯钛的力学性能、显微组织和织构,分析了退火工艺对工业纯钛带卷力学性能各向异性的影响规律。结果表明,退火温度固定时,延长退火时间,TA1钛带纵向屈服强度降低程度大于横向,导致其各向异性升高,而退火超过一定时间后其各向异性趋于稳定,700 ℃时钛带纵横向屈服强度差值的稳定值为82 MPa,610 ℃时的稳定值为58 MPa;退火时间固定时,在所研究温度范围内,退火温度越高,钛带各向异性越显著。织构分析表明,延长退火时间或/和升高退火温度,TA1钛带的棱锥织构增强、基面织构减弱,导致室温拉伸时纵横向{1010}<1120>柱面滑移的施密特因子差值增大,从而表现出更明显的力学性能各向异性。     

TA10钛合金板材的热处理工艺研究

为了使热轧TA10钛合金板材的塑性指标能够满足后续爆炸复合工艺的要求,对3 mm厚热轧TA10钛合金板材进行了不同温度和不同保温时间的退火热处理,研究退火温度和保温时间对其组织和力学性能的影响。结果表明,热轧态TA10钛合金板材经(700~750)℃×(30~60)min/AC热处理后可以得到较为均匀的等轴α相组织和较好的综合力学性能,满足爆炸复合用钛板的使用要求。     

焊后热处理对TA2钛板氩弧焊接头显微组织和性能的影响

采用氩弧焊焊接TA2钛板，然后对焊态和焊后热处理后的组织与力学性能进行对比分析。结果表明，TA2钛板氩弧焊接头的焊缝宽度约为6 mm,热影响区宽度约为4 mm;焊缝组织主要由β等轴晶+内部针状α马氏体+少量α′马氏体构成，热影响区组织主要由α板条晶粒构成；焊缝硬度最高为195 HV0.5左右，电阻率比母材高且残余应力最大，横向和纵向残余应力分别达到500 MPa和225 MPa;经550℃焊后热处理后，焊缝晶粒尺寸与焊态基本一致，热影响区晶粒显著变小，焊接接头硬度显著增加，电阻率和残余应力都有所降低；经600℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸、显微硬度、电阻率与焊态基本一致，残余应力显著减小；经650℃焊后热处理后，焊接接头晶粒尺寸显著长大，显微硬度和电阻率降低，残余应力显著减小。     

真空退火处理对选区激光熔化TA2纯钛显微组织及力学性能的影响

采用选区激光熔化工艺制备了医用TA2纯钛试样,利用光学显微镜、扫描电镜、万能材料试验机和维氏硬度计等分析手段对比分析了真空退火处理对试样显微组织和力学性能的影响,还利用氮氢氧联合测定仪研究了试样中含氧量的变化。结果表明,合适的真空热处理工艺能明显改变纯钛零件显微组织,从马氏体组织向近等轴组织转变;能有效改变制备零件的力学性能,使拉伸强度及屈服强度降低,塑性升高;除此之外,真空热处理还能降低制备零件的含氧量和硬度。经800 ℃真空退火保温1 h后,试样的显微组织为近等轴组织,其各项力学性能均满足GB/T 13810—2017《外科植入物用钛及钛合金加工材》要求,其抗拉强度为670.3 MPa,屈服强度为609 MPa,断后伸长率为20.3% ,断面收缩率为44.7% 。     

退火温度对TA18管材性能和组织的影响

对冷轧后TA18管材分别进行不同温度退火处理,分析退火温度对TA18管材力学性能和组织的影响.结果表明,退火温度低于470℃时,TA18管材微观组织为加工态变形组织,力学性能随温度的升高发生小幅变化;470～550℃退火时,管材力学性能稳定在同一个水平;550～700℃退火时,TA18管材发生再结晶,随温度的升高,再结晶程度加大,力学性能发生急剧变化;750℃退火时管材则已经完全再结晶.变形量为65％时,经过380～550℃退火,TA18管材力学性能可以达到抗拉强度≥862MPa,屈服强度≥724 MPa,伸长率≥12％.     

高密度脉冲电流对冷轧钛板力学性能的改善(英文)

对冷轧钛板试样进行高密度脉冲电流处理(最大电流密度7.22kA/mm2,周期110μs)。应用单向拉伸试验对不同状态试样的力学性能进行测试,通过光学金相显微镜(OM)观察试样的微观组织形貌。结果表明,脉冲电流处理后,在钛板材试样中形成细小的等轴再结晶晶粒和片层组织共存的组合组织。由于晶粒的细化和片层组织的出现,使得脉冲电流处理试样的强度明显高于普通退火试样的,最大相差100MPa。在屈服强度和抗拉强度大幅度提高的同时,脉冲电流处理试样仍然保持良好的塑性,具有更好的强度和韧性。脉冲电流是改善冷轧钛板力学性能的一种有效方法。     

送进-回转方式和退火温度对冷轧TA1合金无缝管组织和力学性能的影响

采用LG-15-GHLL型两辊高速冷轧管机和单送单回、单送双回以及双送双回的送进-回转方式,将无缝TA1合金管由?25 mm×2 mm冷轧至?15 mm×1 mm,然后进行分割和分别在500、550和600℃真空退火。检测了无缝TA1合金管的实际尺寸、显微组织和力学性能,以确定最佳的送进-回转方式和退火温度,从而优化其力学性能。结果表明:单送双回轧制的无缝管的外径和壁厚的方差最小; 600℃退火的无缝管组织再结晶完全,缺陷最少,断后伸长率最高为48%,抗拉强度最低为341 MPa,屈服强度最低为197 MPa,适合于工业应用。     

冷轧和退火对纯镍拼焊接头组织和力学性能的影响

对纯镍板拼焊接头进行冷轧，然后进行800～1100℃退火，通过对比分析，研究了冷轧和退火工艺对纯镍板材的组织和力学性能的影响。结果表明，经过75%变形量的冷轧加工后，拼焊接头的晶粒破碎，微观组织沿轧制方向呈线性纤维状，其抗拉强度约611 MPa,伸长率约5.6%。在800℃退火时，显微组织发生部分再结晶，但仍然存在大量拉长的线性纤维组织，抗拉强度为387.9 MPa,伸长率为20.4%;在900℃退火时，大部分线性纤维组织发生再结晶，抗拉强度为363.5 MPa,伸长率为23.7%;1000℃退火时，冷轧形成的线性纤维组织完全消失，微观组织发生完全再结晶，抗拉强度为357.5 MPa,伸长率为32.3%;在1100℃退火时，与1000℃退火时相比，微观组织变化不明显，力学性能也无明显变化，抗拉强度为355.3 MPa,伸长率为30.9%。由力学性能和微观组织综合比较可知，1000℃为最佳的中间退火温度。     

退火工艺对汽车板用镁合金力学性能的影响

以AZ31B镁合金材料为原料制备了汽车板样品,研究了退火工艺对其力学性能的影响。结果表明:经400℃退火,保温4 h后的力学性能最佳,横向屈服强度和纵向屈服强度分别为200 MPa和238 MPa,其横向抗拉强度与纵向抗拉强度分别为328 MPa和368 MPa,对应的其横向伸长率和纵向伸长率分别为18.95%和19.65%。合适的退火温度和退火保温时间可以消除轧制过程中的形变孪晶,进而细化晶粒,提高退火后镁合金板的力学性能。     

退火温度对Ti811轧制合金组织及性能的影响

对Ti811钛合金板材进行多道次轧制,并进行了退火处理,利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了轧制Ti811合金的显微组织、断口组织和力学性能。结果表明,轧制态Ti811合金组织主要由细长β相和粗大的板条状α相组成,轧制后退火可促进α相晶粒和β相晶粒等轴化,同时退火处理也促进了α相晶粒转化成β相晶粒,退火温度越高转换比例越大。退火处理减小了轧制Ti811合金的异向抗拉强度差,其中900℃退火试样的室温综合力学性能最好,轧制方向(LD)和厚度(TD)方向抗拉强度分别达到947.4MPa和924.7MPa,伸长率分别达到11.6%和9.4%。另外,断裂方式为韧性断裂。     

大变形量对纯钛斜轧管坯组织演变和力学性能的影响

以TA1纯钛准Ф88 mm×8 mm斜轧管坯为原料,在两辊冷轧管机上进行了三道次的大变形轧制,经过相同真空热处理后观察了其显微组织并测试了力学性能,探索大变形量对纯钛斜轧管坯组织演变和力学性能的影响关系。结果表明:斜轧管坯组织为粗大的魏氏组织。在两辊LG60冷轧机上经过三道次,60%-50%-60%变形后,晶粒破碎明显,最终完全变为细小的等轴组织,主要由β_转和初生α相组成。斜轧管坯经过两辊冷轧大变形后强度和塑性实现了良好的匹配,在抗拉强度提高的同时塑性没有显著下降,三道次大变形后抗拉强度为473MPa,屈服强度为311MPa,伸长率为38%。     

短流程制备的TA1和TA10冷轧钛带组织与性能研究

利用电子束冷床(EB)炉熔铸TA1纯钛和TA10钛合金扁锭，通过直接热轧+冷轧的短流程工艺制备出厚度为0.3 mm的冷轧钛带，研究了TA1和TA10冷轧钛带退火后的显微组织、力学性能及电化学腐蚀性能。结果表明：TA1冷轧钛带由等轴α相组成，而TA10冷轧钛带由等轴α相、少量β转变组织及Ti_2Ni链状颗粒相组成；TA1冷轧钛带具有良好的强度和塑性，TA10冷轧钛带的强度提高而塑性降低；2种钛带在模拟海水介质中都显示出良好的耐腐蚀性能，TA10冷轧钛带具有更高的腐蚀电位、更大的极化电阻以及更小的腐蚀电流和钝化电流密度，耐海水腐蚀性能更为优异。     

120°模具室温8道次ECAP变形TA1纯钛的组织与性能

采用两通道夹角Φ=120°,外圆角ψ=20°的模具,在道次间未退火的条件下实现TA1纯钛BC方式8道次室温ECAP(Equal Channel Angular Pressing)变形,制备表面光滑无裂纹的变形试样。研究纯钛室温ECAP变形组织结构的演变和特征,测定变形试样的力学性能。结果表明：随着室温ECAP变形道次的增加,原始粗大的α相等轴晶由最初几道次形成的板条和孪晶经过自身和相互交割形成亚晶,以及剧烈变形形成的位错胞状结构,通过位错的相互作用和重组逐渐演变成大角度晶界的超细晶等轴组织。获得平均晶粒尺寸约200 nm的TA1纯钛试样,其屈服强度和抗拉强度分别由275和407 MPa提高到710和791 MPa,并保持较高的塑性,延伸率为19.0%     

热处理对ZK60搅拌摩擦焊接接头组织及性能的影响

ZK60板材在旋转速率800 r/min、焊接速度120 mm/min下进行搅拌摩擦焊接,然后对焊接板材在200~400℃进行退火处理。结果表明,热处理可提高焊后接头的力学性能。在200℃退火后焊接接头的抗拉强度和伸长率分别达到最大值236 MPa和7.2%,随退火温度的继续升高,焊接接头的抗拉强度和伸长率有所下降。TMAZ微观组织由均匀细小转变为粗大的再结晶晶粒(平均晶粒尺寸5~18μm),这种组织的演变导致了力学性能的下降。