20钢锻件性能不合原因分析及对策

对20钢不合格锻件进行研究,确定屈服强度和冲击韧性不合格的直接原因是锻件内部存在大量的粗大魏氏组织。该组织的形成原因主要是锻件终锻温度过高,锻后正火冷却速度不合理,并且钢中合金元素含量偏低。通过多次正火消除了魏氏组织,使不合格锻件得以挽救,并在后续生产中调整钢的成分、降低终锻温度、提高正火冷却速度确保了锻件一次合格。     

改善钛合金自由锻件组织均匀性的研究

提出了改善钛合金自由锻大锻件组织均匀性的措施,在宽砧上多次镦拔以及大变形后水冷。该工艺方法可以有效消除大规格钛棒存在的高、低倍组织不均匀缺陷,提高力学性能,最终获得高质量的锻件。     

离心铸管机管模锻件拔长成形工艺研究

管模锻件属薄壁长套类锻件,存在长度长、壁薄、锻造难度大的问题,提出采用多次分段成形法,实现了利用短芯轴生产超长管模锻件的设想,结合计算机模拟技术对管模拔长过程进行分析,确定了合理的拔长工艺参数。经实际生产证明,以上方法切实有效,成功锻造出了合格的管模锻件,提高锻件的拔长效率。     

GH901合金锻件晶粒级别与均匀性对探伤杂波及底波损失的影响

针对多批次GH901高温合金锻件探伤底波损失与杂波超标不合格的质量问题,开展了多次GH901合金锻造工艺试验,根据锻件不同位置的超声波探伤结果与对应位置晶粒组织进行分析,得出晶粒组织对GH901合金锻件超声波探伤底波损失与杂波的影响。研究结果表明,GH901合金锻件超声波探伤底波损失与晶粒组织的粗细及均匀性存在对应关系,晶粒越细则超声波探伤底波反射回波越高,杂波低;晶粒越粗则超声波探伤底波反射回波越低,杂波高,当合金锻件晶粒达到2级或更粗时,锻件探伤杂波超标;当GH901合金锻件各区域组织差异较大时,锻件探伤底波损失不合格。     

中小型锻造企业的理想炉型——喷粉炉

安徽省合肥汽车锻件厂是生产汽车锻件的专业厂,年产锻件近3000t,原有锻造反射炉5台。多年来,对反射炉虽经多次改造,但煤耗高、污染严重等先天不足总是得不到根本改变。喷粉炉的引进和改造,终于使这个厂改变了面貌,收到了显著的经济效益和社会效益。     

多次加热成形对TA15钛合金复杂锻件组织性能的影响

研究了TA15钛合金复杂锻件多次加热成形时,小变形/无变形区的组织性能变化。结果表明,同一温度下,随加热次数增加,试验件强度塑性略有下降,加热次数对拉伸性能的影响不明显;加热温度对试验件性能影响明显,温度增高,强度降低。多次加热时,变形量大的试验件强度低于变形量小的试验件。为保证大型复杂锻件组织性能均匀性,多次锻造加热温度不宜高。     

TC4-DT钛合金电子束焊接接头性能研究

对40 mm厚TC4-DT钛合金自由锻件进行焊接。通过对焊接接头显微组织分析及拉伸、冲击等测试,研究了该合金电子束焊接接头的相关性能。经研究发现:TC4-DT锻件具有良好的焊接工艺性能,焊缝为网篮组织,该合金电子束焊接接头的拉伸强度与锻件相当,但冲击韧性与锻件相比略低。     

Ti6242S钛合金盘形锻件锻造及热处理工艺研究

采用260 mm钛合金棒材,以锤锻和压机锻造的方式试制了Ti6242S饼坯和盘形锻件,研究了锻造及热处理工艺对显微组织、力学性能以及超声检测杂波水平的影响。结果表明:压机锻出的饼坯组织和性能更优;随着固溶温度的升高,锻件初生α相减少,杂波降低;经制坯、压机锻造、热处理,锻件可获得较优的组织和性能。     

电子束熔丝成形的TC4钛合金的组织与性能研究

研究了采用电子束熔丝成形(EBRM)技术制造的TC4钛合金件的组织特征及力学性能,结果表明:经EBRM技术得到的TC4钛合金件宏观组织为异常粗大的β柱状晶。经热处理后,显微组织由片状初生α相、β转变组织及晶界α相组成;室温拉伸性能呈现明显的各向异性,但各方向的强度和塑性均满足AMS 4999A—2011标准要求,其中,x、y向抗拉强度与自由锻件实测水平相当;室温冲击韧度达到70 J/cm2,约为自由锻件及铸件实测值的两倍;光滑试样轴向加载高周疲劳性能优于经β热处理的锻件;轴向加载低循环应变疲劳性能与锻件相当,但优于铸件。     

触变模锻半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温浇注和晶粒细化复合工艺制备半固态A356铝合金坯料,并在200T立式油压机上对半固态坯料进行触变模锻成形,研究了触变模锻件的组织与力学性能,并与液态模锻件进行了比较。结果表明:触变模锻件内部组织由球形α-Al晶粒和α+Si共晶组织组成,组织均匀致密,经T6热处理后抗拉强度和伸长率分别为317.6MPa和5.8%,比液态模锻件分别提高了13.6%和5.1%,表明触变模锻半固态A356铝合金件具有较好的热处理强化效果和较高的综合力学性能。     

30Cr2Ni4MoV钢消除混晶的方法

采用金相显微镜分析技术,针对30Cr2Ni4MoV大型转子钢锻件多次正火难以消除混晶的问题,研究比较了目前消除混晶最常用的多次高温正火工艺与高温侧正火工艺。结果表明,原始晶粒度为1级的晶粒,经三次高温正火晶粒度能达到7级,但经两次高温侧正火晶粒度就可达到8级。30Cr2Ni4MoV钢只需两次790℃高温侧正火,就能阻断粗大组织遗传,消除混晶,并有效细化晶粒。     

固溶前预热对Ti6Al4V合金厚截面环锻件组织均匀性的影响北大核心CSCD

针对截面厚度为100 mm以上的Ti6Al4V合金环轧锻件,开展了在650℃预热处理后再升温至960℃进行固溶处理和在设定温度960℃下装炉进行固溶处理的工艺试验。采用等效试块和负载热电偶监控Ti6Al4V合金厚截面环轧锻件热处理过程的温度变化和保温时间。从经不同热处理后的锻件的典型位置切取横截面试片观察宏观组织,然后分别从锻件内径、芯部和外径处切取试样观察显微组织和测试室温拉伸性能。对比分析了两种热处理工艺对环锻件组织均匀性和室温拉伸强度均匀性的影响。研究结果表明,固溶处理前先进行650℃预热处理的环锻件,其组织均匀性、室温拉伸强度均匀性均优于在设定温度960℃下装炉进行固溶处理的锻件。受合金淬透性限制,预热处理无法完全消除Ti6Al4V合金厚截面环锻件不同截面位置的组织和性能的差异。     

双重退火对激光增材制造TC18钛合金组织和性能的影响

利用拉伸试验机、扫描电镜和金相显微镜等手段,研究了双重退火工艺(890℃×1 h/FC+750℃×2 h/AC,570℃×4 h/AC)对激光增材沉积和修复两种状态的TC18钛合金的组织和力学性能的影响,并与原始锻件TC18钛合金进行比较。结果表明,激光增材修复试样微观组织为典型的类铸态组织,主要由层状β晶粒组成。激光增材修复试样经双重退火后为魏氏组织,原始β晶界仍清晰可见,晶内分布着交错的(α+β)集束。经双重退火后,激光增材沉积试样强度低于锻件,塑性高于锻件,激光增材修复试样的性能介于两者之间,其冲击性能比锻件的冲击性能高约60%。激光增材沉积、激光增材修复两种状态经退火热处理后力学性能都能达到TC18锻件规定值。     

激光成形修复TC4合金锻件的低周疲劳性能

采用激光成形修复技术制备了TC4合金锻件的面修复试样,对修复试样的显微组织、拉伸性能、低周疲劳性能进行了研究。激光修复区组织由粗大原始β柱状晶粒及晶内细长的α针及编织细密的α+β板条组织组成,热影响区组织呈现从锻件基体组织向修复区组织的连续变化,修复区与锻件基体为致密的冶金结合。对两组面修复试样分别进行去应力退火和去应力退火+喷丸处理后,测试获得了激光成形修复TC4合金锻件的低周疲劳曲线,由于面修复试样的拉伸性能与锻件相比强度高而塑性低,因此两组修复试样的疲劳寿命在低应变区高于TC4模锻件,此区强度对疲劳寿命起主要作用;而在高应变区低于模锻件,此区塑性对疲劳寿命起主要作用。修复试样经喷丸处理后,无论在高应变区还是在低应变区,其疲劳寿命都有所提高,并且在高应变区接近TC4模锻件水平,而在低应变区则高出模锻件一个数量级。     

42CrMo钢大型环锻件的热处理工艺改进

本文对f9 m 42CrMo钢大型环锻件热处理后出现裂纹和粗晶问题进行了理论分析,对其热处理工艺进行了优化改进,并对经改进工艺处理的环锻件的组织和性能进行了分析。结果表明,采用860 ℃锻后正火,840 ℃水淬, 610 ℃回火,可使42CrMo钢环锻件的显微组织得到一定程度细化,综合力学性能良好,且热处理质量稳定,达到了技术条件要求。     

热处理对复合制造AerMet100超高强度钢组织均匀性与拉伸性能的影响

研究了不同热处理工艺下复合制造AerMet100超高强度钢试样的组织均匀性,测试了其室温拉伸性能,并分析了其断裂机制。结果表明,沉积态复合制造AerMet100钢的显微组织很不均匀,包括激光沉积区、锻件区以及锻件热影响区;经正火+高温回火+最终热处理后,激光沉积区的晶粒由柱状晶转变为等轴晶,激光沉积区、锻件区以及锻件热影响区的显微组织基本一致,均为回火马氏体,但激光沉积区的枝晶元素偏析仍然存在;增加1200 ℃均匀化处理后,激光沉积区的元素偏析基本消除,复合制造AerMet100钢试样的显微组织变得非常均匀,室温拉伸性能最优,且与锻件区试样相当,拉伸试样断在了激光沉积区一侧,微观断裂机制为韧性断裂。     

热力参数对Ti-17合金等温锻件显微组织和力学性能的影响

研究了富β相的α+β钛合金Ti-17,毛坯的原始状态(如组织形态、晶粒大小、均匀性)、热加工工艺路线、热处理制度及工艺参数对等温模锻件最终显微组织和力学性能的影响.结果表明,Ti-17合金等温锻造之前的自由锻预制毛坯对锻件的显微组织、力学性能有明显影响,直接采用晶粒较大的原始棒材在β相区等温锻造,锻件高倍组织中的α相呈鱼骨状,各项力学性能均较差;经自由锻预制坯的等温锻件显微组织细小而均匀,在两相区锻造时,获得细小均匀的等轴α组织;在β相区锻造时,获得细小均匀的网篮状α组织,各项力学性能满足要求.     

多向强应变及时效处理对铝合金的强韧性影响

利用多向锻造及时效处理技术加工变形铝合金,使铝合具有高强度和良好的塑性.研究结果表明,试样组织显著细化且超细的第二相微粒弥散分布,抗拉强度和硬度大幅度增加且塑性良好,抗拉强度和伸长率分别为396.3 MPa和11.08％.锻件强度和硬度大幅度提高是由于组织显著细化且超细的第二相微粒弥散分布;多次累积应变和时效处理改善晶界状态,使锻件的塑性增强.     

新型铸&锻GH4096合金篦齿盘研制与考核

采用电渣重熔连续定向凝固+3D整体锻造+等温模锻的新型铸锻工艺制备了大尺寸GH4096合金篦齿盘锻件,研究了固溶后油冷和风冷2种冷却方式对锻件组织、性能及残余应力的影响。利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了锻件的显微组织,测试了锻件的力学性能,对锻件进行了水浸分区聚焦超声波检测,开展了零件加工和试验考核。结果表明,2种固溶冷却方式的锻件经时效处理后的晶粒尺寸均为5～20μm,一次γ'相尺寸范围均为0.3～4.5μm。相比于固溶油冷+时效处理,固溶风冷+时效处理锻件中的二次和三次γ'相更粗、二次γ'相的含量更少,屈服强度和蠕变性能较低,但内部残余应力和机加工变形量更小。GH4096合金篦齿盘锻件经超声波检测未发现超过Φ0.4 mm-15 dB的单显信号,杂波水平在Φ0.4 mm-21dB以下。固溶风冷+时效处理的全尺寸篦齿盘零件通过了超转试验考核和破裂转速试验考核,试验结果满足设计的需求。     

热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织与力学性能的影响

分析了固溶和时效热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织和室温拉伸性能的影响.结果表明,锻件固溶加热时间过长或重复固溶将降低室温拉伸性能.锻件经正常时效后,强化相已充分析出,延长620℃保温时间还可补充析出少量强化相,使强度提高.δ相的形态和数量影响锻件的室温拉伸性能,尤其影响合金的屈服强度.固溶热处理加热过程对锻件组...