退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织及力学性能的影响

研究了退火温度对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,初生α相含量降低,2°～15°小角度晶界逐渐减少;退火温度较高时,退火过程中发生了α相→β相→α相的相变,<0001>//横向织构消失。随着退火温度升高,Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金屈服强度逐渐降低,抗拉强度、延伸率先升高后降低。退火温度升高后,片层组织比例升高,裂纹扩展功占冲击吸收功的比例增大,材料韧性提升。     

针状Ti-55511合金热变形及后续退火过程中组织演变及其力学性能

对针状Ti-55511近β钛合金进行750℃热轧和600℃/1 h退火,研究合金在热轧及退火中组织演变及力学性能。结果表明,热轧时,针片α相将发生动态再结晶(DRX),与β相的Burgers取向关系(Burgers orientation relationship)发生破坏,进而形成细小的等轴α相,使合金强度及塑性提高。后续退火过程中,α相通过静态再结晶(SRX)进一步发生球化和长大,次生α相析出,β相发生再结晶,合金的强度提高,塑性降低。在变形初期,针片α相内产生2种孪晶变体(交叉状孪晶),随着α相球化程度增加`,α相内将产生3种孪晶变体(针织状孪晶)。在后续退火过程中,这些孪晶将逐渐缩短,进而分解消失,表现在退火样品中α晶粒内存在纳米级孪晶(孪晶缩短)与层错(孪晶分解)。     

热轧温度对Ti-6AL-4V合金组织及动态力学性能的影响研究

在840℃,870℃, 900℃和930℃条件下分别对等轴Ti-6AL-4V合金进行总变形量为78%的热轧,随后对热轧Ti-6AL-4V合金的显微组织形貌、织构及动态力学性能进行研究。结果表明,(1)当热轧温度达到900℃以上时,TI-6AL-4V合金中才发生再结晶及相变,显微组织类型由等轴组织变为双态组织,α_s+β组织及再结晶等轴α晶粒的含量随热轧温度升高而增加。(2)热轧Ti-6AL-4V合金中的织构随热轧温度变化而改变,但α晶粒的<0001>方向始终平行于轧板的法向。(3)热轧Ti-6AL-4V合金的动态力学性能具有明显的各向异性,且各向异性规律随热轧温度的变化而改变。(4)随着热轧温度的升高,沿法向加载时,合金的动态流变应力不断减小,绝热剪切临界失效应变不断增大;沿轧向加载时,合金的动态流变应力基本保持不变,但临界失效应变明显降低;沿横向加载时,合金的动态力学性能在840℃到900℃的热轧温度范围内基本保持不变,但当热轧温度为930℃时,合金的动态流变应力明显升高,临界失效应变明显降低。     

简单退火和多重热处理对激光熔覆成形Ti-5321合金断裂韧性的影响

为满足航空航天领域对快速制备高强韧复杂钛合金零件的需求,采用激光熔覆成形新型高强韧Ti-5321（Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe）合金,具有成形快、效率高、成形构件性能良好等优势。通过对Ti-5321合金进行简单退火和多重热处理（β相区固熔缓冷加时效,BASCA）,揭示了其显微组织的演变规律,并探究不同组织对断裂韧性的影响。结果表明：简单退火后,合金呈细长针片状α交织成的网篮组织,其抗拉伸强度为1102 MPa,断裂韧性为68.1 MPa·m^1/2。经BASCA热处理后,细长针片状α相全部转变为粗大的片层α相和超细针状α相,且合金的抗拉伸强度提高至1309 MPa,而断裂韧性降低至45.5 MPa·m^1/2。BASCA热处理能够提高合金强度,但会降低合金韧性。这是由于网篮组织中细长的针片状α相能够大大增加裂纹扩展阻力,增大裂纹扩展路径曲折程度,从而提高合金的韧性。而BASCA热处理组织中大片层α相具有一定的方向性,裂纹只有在穿过不同β晶粒的大片层α相时才会发生偏转;且裂纹扩展主要发生在超细针状α相中,而超细针状α相尺寸过于细小,不能阻碍裂纹的发展或使裂纹偏转,因此经BASCA热处理后合金的韧性变差。     

热处理对超细晶Ti-55511近β钛合金显微组织和力学性能的影响

采用热轧制备晶粒尺寸为0.1~0.5μm的超细晶Ti-55511近β钛合金,利用SEM和TEM等研究热处理工艺对超细晶合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在350~650℃的温度条件下,合金强度和硬度随温度的升高呈现先增高后降低的趋势,在450℃时达到峰值强度1486.09 MPa;在450℃退火时,随着退火时间的延长,合金强度首先急剧上升至1536 MPa后趋于稳定,伸长率呈现先增加后下降的趋势;合金在退火过程中主要经历动态回复过程,未发生明显的粗化长大现象,晶粒尺寸均小于1μm。动态回复过程在消除加工硬化的同时促进了晶界/相界的稳定化,增强细晶强化作用;退火过程中发生α→α_2和β→ω→α相变过程,第二相粒子弥散强化效应增强。但是当第二相粒子尺寸增大至一定程度时,会显著降低合金的塑性。退火过程中合金力学性能的变化与强化机制的作用有关。     

针状Ti-55511合金热变形及后续退火过程中组织演变及其力学性能研究

对针状Ti–55511近β钛合金进行750 °C热轧和600 °C/1h退火,研究合金在热轧及退火中组织演变及力学性能。结果表明,热轧时,针片α相将发生动态再结晶（DRX）,与β相的Burgers取向关系（Burgers orientation relationship）发生破坏,进而形成细小的等轴α相,使合金强度及塑性提高。后续退火过程中,α相通过静态再结晶（SRX）进一步发生球化和长大,次生α相析出,β相发生再结晶,合金的强度提高,塑性降低。在变形初期,针片α相内产生两种孪晶变体（交叉状孪晶）,随着α相球化程度增加`,α相内将产生三种孪晶变体（针织状孪晶）。在后续退火过程中,这些孪晶将逐渐缩短,进而分解消失,表现在退火样品中α晶粒内存在纳米级孪晶（孪晶缩短）与层错（孪晶分解）。     

热处理工艺对TA15钛合金棒材组织和性能的影响

研究了普通退火、β退火的单重热处理制度和强韧化的双重热处理制度对TA15钛合金棒材组织和性能的影响规律。结果表明,在普通退火温度范围内,合金组织形貌变化不大,均为等轴组织,合金的强度和冲击韧性随退火温度的升高而增加,塑性基本保持不变;β退火得到粗大的魏氏体组织,综合力学性能最差;在双重热处理过程中,第二重热处理温度主要影响片层α相的厚度,随着第二重热处理温度的升高,片层α相厚度增加,合金的强度降低,冲击韧性增加。当热处理制度为975℃×1 h/WQ+850℃×2h/AC时,合金组织由约24%的初生等轴α相、55%左右的网篮α相和β转变组织组成,此时合金具有良好的强韧性匹配。     

热处理对超细晶Ti-55511近β钛合金显微组织和力学性能的影响(英文)

采用热轧制备晶粒尺寸为0.1~0.5μm超细晶Ti-55511近β钛合金,利用SEM、TEM等手段研究热处理工艺对超细晶合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在350~650℃的温度条件下,合金强度和硬度随温度的增加呈现先增高后降低的趋势,在450℃达到峰值1486 MPa;在450℃温度退火时,随着退火时间的延长,合金强度首先急剧上升至1536 MPa后趋于稳定,延伸率呈现先增加后下降的趋势。显微组织分析表明,合金在退火过程中主要发生回复现象,未发生明显的粗化长大现象,晶粒尺寸均1μm。回复过程在消除加工硬化的同时促进了晶界/相界的稳定化,提高细晶强化作用;退火过程中发生的α→α2和β→ω→α相变过程,第二相粒子弥散强化效应增强。但是当第二相粒子尺寸增加至一定尺寸时,会显著降低合金的塑性。退火过程中合金力学性能的变化与强化机制的作用有关。     

退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明：随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构。α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强。此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化。原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同。     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of Ultra-fine Grained Ti-55511 Near β Titanium Alloy

采用热轧制备晶粒尺寸为0.1~0.5μm超细晶Ti-55511近β钛合金,利用SEM、TEM等手段研究热处理工艺对超细晶合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在350~650℃的温度条件下,合金强度和硬度随温度的增加呈现先增高后降低的趋势,在450℃达到峰值1486 MPa;在450℃温度退火时,随着退火时间的延长,合金强度首先急剧上升至1536 MPa后趋于稳定,延伸率呈现先增加后下降的趋势。显微组织分析表明,合金在退火过程中主要发生回复现象,未发生明显的粗化长大现象,晶粒尺寸均<1μm。回复过程在消除加工硬化的同时促进了晶界/相界的稳定化,提高细晶强化作用;退火过程中发生的α→α2和β→ω→α相变过程,第二相粒子弥散强化效应增强。但是当第二相粒子尺寸增加至一定尺寸时,会显著降低合金的塑性。退火过程中合金力学性能的变化与强化机制的作用有关。     

数控机床二轴数控转台动力学仿真与耦合分析

二轴数控转台是五轴联动数控机床的关键部件,文章运用多体动力学理论对摇篮式二轴数控转台的动力学特性进行了研究.首先建立转台的结构仿真模型和动力学模型,然后在理论推导动力学方程和耦合方程的基础之上,借助动力学仿真软件RecurDyn仿真并验证了其动力学性能和耦合作用.在进行耦合分析时,提出了一种将两轴单独运动与同时运动相对比的方法,得出了反映转台在各种运动状态下耦合作用的图形与数据,并提出优化设计的参考建议.     

F35MnVN非调质钢热变形中流动应力模型

采用gleeble-3800热模拟实验机对F35 MnVN非调质钢进行单道次压缩实验,获得不同变形条件下的流动应力-应变曲线.根据laasraoui和Jonas所建立的方程分别对动态回复、动态再结晶两阶段建立流动应力模型,计算出F35MnVN非调质钢热变形激活能为202.9 kJ/mol.通过实验数据计算出模型中的参数,并把模型预测的值与实验所得数据进行了比较,两者吻合较好.     

17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A齿轮钢的动态再结晶行为及热加工图

利用Gleeble-3800热模拟试验机得到17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A齿轮钢在1000~1150 ℃、0.01~10 s^-1的流变应力曲线,构建了两种钢的动态再结晶Avrami动力学模型和热加工图。结果表明,两种钢在高变形温度、低应变速率下易发生动态再结晶。17Cr2Ni2MoVNb钢中较高的Nb和Mo含量对动态再结晶的抑制作用大于20Cr2Ni4A钢中的高Ni含量的影响,导致在相同的热变形条件下17Cr2Ni2MoVNb钢的动态再结晶体积分数小于20Cr2Ni4A钢。17Cr2Ni2MoVNb钢的最佳热加工工艺参数为:温度为1050~1150 ℃、应变速率为0.1~0.6 s^-1;20Cr2Ni4A钢的最佳加工参数为:温度为1100~1150 ℃、应变速率为3.3~5.5 s^-1。     

用于水泵叶轮的全自动平衡修正设备的设计与实现

设计了一种用于水泵叶轮的全自动平衡修正设备,阐述了其机械系统和测控系统.机械系统由平衡测试机、抱紧装置和切削去重装置组成,测控系统包括信号检测方法、夹具几何偏心的消除及动平衡方法等模块.实验结果表明设备在完成基本功能的同时,具有良好的平衡精度.     

稀土元素Gd、Nd对AZ80镁合金组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜、电子探针和力学性能测试等方法研究了稀土元素Gd和Nd对AZ80镁合金铸态和挤压态组织和力学性能的影响。结果表明,适当添加稀土元素可以使AZ80镁合金的铸态树枝晶基本消失,晶界处层片状Mg17Al12相增多。均匀化后晶粒尺寸明显减小。合金经挤压后均发生了动态再结晶,动态析出的β相沿着再结晶晶粒的晶界分布。加入2%RE(Gd,Nd)后,析出相阻碍再结晶晶粒长大和粒子激发形核再结晶共同作用起到了细晶强化的效果,且高硬质Al2Gd和Al2Nd相能有效阻碍位错运动从而大幅度提高了合金的屈服强度。随着RE(Gd,Nd)含量的增多,β相析出减少,稀土相颗粒变大,弱化了动态再结晶效果,导致应力集中,强度下降。当加入2%RE(Gd,Nd)时其抗拉强度最大,综合性能较好。     

Dynamic softening behavior of Al−18Si alloy produced by spray forming

The high-temperature deformation behavior and dynamic softening transition from dynamic recrystallization (DRX) to dynamic recovery (DRV) of Al-18 wt.%Si alloy was studied by torsion tests in a temperature range of 573∼773 K and a strain rate range of 0.001∼1/sec. The alloy was produced by spray-forming followed by hot extrusion. The dependence of flow stress (σ) on strain rate and temperature (T) could be described by the power Arrhenius relationship,. The activation energy and stress exponent values were higher at the low temperature region than those at the high temperature region. The alloy showed a flow curve of DRX in the temperature range of 573∼673 K, while at 673∼773 K, the alloy exhibited a flow curve of DRV. These results were analyzed by observing the shapes of the flow curves throughout the deformation condition. Also, the transition behavior from DRX to DRV has been investigated through observation of deformed microstructure and flow curves during hot deformation.     

零动态刚度被动减振系统分析与仿真

论文给出了零动态刚度被动减振系统的理论分析,论证了基于零动态刚度原理和利用被动减振的方法,可实现低频频率范围内的减振。采用虚拟样机技术,利用ADAMS仿真软件对其垂直方向的振动特性进行了研究,仿真结果表明:当系统的振动幅值为0.5mm和10mm时,减振系统动态刚度大大减小,使得系统的等效固有频率降低到在0~0.5Hz范围内,从而实现了低频减振且减振效果良好。同时在实现系统的零动态刚度情况下,其静态刚度值不变,从而保证减振系统的稳定性。     

凸轮系统动力系统计算的探讨

论述了凸轮系统的动力响应及动力系统的有限元等计算方法.     

京唐2150mm大型高效板坯铸机过程控制系统的优化应用

首钢京唐钢铁联合有限责任公司2150mm板坯连铸机是一台主要引进国外新技术、新装备大型高效化板坯连铸机。在生产过程中,通过对动态轻压下模型、二冷配水模型等关键技术的优化,铸机生产被动局面得到缓解,铸坯质量不断改善。2010年,实现铸机年产量175万吨,单机无漏钢浇钢153万吨;铸坯质量显著提高,铸机高技术高附加值产品比例明显提高,X52～X80管线钢、高强结构用钢、汽车用板等已批量生产。     

Effects of deformation on microstructures and properties of submicron crystalline Cu-5%Cr alloy

Warm extrusion of submicron crystalline Cu-5%Cr from 100 ℃ to 600 ℃ was investigated. The effects of different extrusion ratios and different extrusion temperatures on microstructures and properties of submicron crystalline Cu-5%Cr were studied. The microstructures of the extruded Cu-5%Cr were characterized by backscattered electron irnages（BSE） and transmission electron microscopy（TEM）. The mechanical properties of the extruded Cu-5%Cr were measured by means of microhardness and tension test. The results show that, the deformation, dynamic recovery and dynamic recrystallization of the extruded Cu-5%Cr are mainly produced in Cu matrix. The higher extrusion ratio leads to more uniform microstructure and finer Cu grains. When being extruded in the range of 100-600 ℃, dynamic recovery of Cu is the dominant process, and dynamic recrystallization of Cu occurred above 300 ℃ is far from end. The most part of microstructure of as-extruded Cu-5%Cr is subcrystaUines produced by dynamic recovery, only a few recrystallines exist, and the average size of these grains is not larger than 400 nm. With extrusion temperature rising, the tensile strength and microhardness of Cu-5%Cr decrease, and elongation increases gradually.