Haynes 230镍基合金无缝管的组织及性能

采用VIM+ESR+热挤压工艺制造出Haynes 230镍基合金荒管,经过两道次冷轧+固溶热处理开发出规格为Ф89 mm×12 mm的无缝管,并对其组织及性能进行了分析。结果表明:Haynes 230合金无缝管中存在较多沿纵向弥散均匀分布的细小白色析出相,主要为富W的碳化物,呈近似圆形或椭圆形均匀分布,少量呈带尖角的圆形,最大尺寸可达10μm,面积含量约为2%,此外还有少量灰色相,为富Cr的碳化物。无缝管基体为奥氏体等轴晶,且存在较多孪晶,纵向平均晶粒尺寸约为33. 35μm,晶粒度6. 5级;无缝管具有良好的拉伸性能、冲击韧性和耐晶间腐蚀性能。开发出的Haynes 230合金无缝管的化学成分、显微组织、力学性能及耐腐蚀性能满足其使用要求。     

Haynes 282合金高温塑性变形的热加工图

采用Gleeble-3800型热模拟试验机研究了变形参数对Haynes 282合金热变形时流动应力的影响规律,建立了Haynes 282合金高温塑性变形时的热加工图。结果表明：在达到峰值应变后,当变形温度在1000℃及以下时,合金的软化速率一直大于硬化速率,应力持续下降;当变形温度大于1000℃时,加工硬化速率和再结晶软化速率达到动态平衡。合金热加工图包含两个危险区,危险区I:温度900～1000℃、应变速率0.1～10 s^-1和危险区Ⅱ:温度1000～1200℃、应变速率1～10 s^-1;热加工图中失稳区是由温度900～1000℃、应变速率0.1～10 s^-1和温度1000～1150℃、应变速率0.1～1 s^-1组成的区域;安全区对应的温度范围为1000～1200℃,应变速率为0.01～0.1 s^-1,该区的功率耗散系数为0.34～0.44,是合适的热加工区。     

固溶处理对热变形Haynes230奥氏体晶粒长大的影响

研究了固溶温度和保温时间对热变形Haynes230奥氏体γ基体相晶粒长大的影响.结果表明:在1200～1250℃固溶处理时,合金的晶粒长大明显,晶粒长大动力学指数为0.112～0.361,随着固溶温度的升高,晶粒长大动力学指数降低.当固溶时间为1h,在1100～1200℃固溶处理时,晶粒长大较慢;在1200～1250℃范围内,晶粒长大较快;在1250～1310℃温度区间,晶粒长大由于碳化物的阻碍作用而变缓.晶粒长大的表观激活能为310.79 KJ/mol.     

Al-Zn-Mg合金的热变形组织演化

采用Ｇｌｅｅｂｌｅ １５００热压缩模拟试验机研究了Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ（７００５）合金的高温变形组织演化行为,利用ＴＥＭ分析了合金在不同压缩条件下的组织形貌特征,采用ＥＢＳＰ分析了晶粒间的取向差,研究了其动态再结晶行为,通过回归分析建立了７００５合金热变形条件与条形亚晶尺寸关系的半经验模型,合金平均亚晶大小随温度补偿应变速率Ｚ参数（Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ参数）的降低而增大,其倒数与Ｚ参数的自然对     

Haynes230合金在1100℃的恒温氧化行为

利用SAXD和SEM(EDAx)研究了Haynes 230合金在1100℃的恒温氧化行为.结果表明:氧化膜主要由Cr2O3和(Ni、Mn、Cr)3O4组成.随着氧化时间的延长,形成了多层氧化膜.外部的(Ni、Mn、Cr)3O4氧化膜可以阻止内部Cr2O3氧化层的挥发.氧化增重近似遵循抛物线规律.由于Cr和Mn的快速向外扩散,靠近氧化膜的基体化学成分发生变化,从而导致合金表层组织恶化,形成沿晶界分布的富Al的内氧化物、孔洞以及无碳化物区域.     

Haynes230镍基合金的高温拉伸变形行为

针对Haynes230镍基合金进行了不同温度下的拉伸实验,采用电子背散射衍射(Electron backscattered diffraction,EBSD)技术研究了该材料高温下的拉伸变形行为的微观机理。结果表明:Haynes材料在800℃以内有较高的抵抗塑性变形的能力;650℃温度下,材料表现出了明显的动态应变时效(dynamic strain aging, DSA)现象,700和800℃下的DSA效应相差不多,760℃下的DSA效应最弱。DSA效应的强化作用,使得650℃下合金仍保持较高的强度,且800℃抗拉强度与760℃的相比下降不多。EBSD结果表明,室温下断口附近组织出现了大量的变形孪晶,晶粒取向以<111>为主;650℃下断口附近组织的<111>取向特征更为明显,且晶界发生了弯曲变形,对位错运动的阻力增加;随着温度增加,断口附近在晶间和晶内均出现了动态再结晶晶粒。     

热等静压态FGH96合金的热压缩变形行为和微观组织演化(英文)

通过热压缩实验研究热等静压态FGH96合金的热变形行为和微观组织演化过程。基于Gleeble-1500,在1000~1150°C和0.001~1.0s-1的条件下进行热压缩实验。对应力—应变数据进行拟合分析,建立FGH96合金的双曲正弦函数形式的本构关系,其形变热激活能为693.21kJ/mol。对各变形条件下的FGH96合金的组织分析表明:在1100°C以上和以下分别发生完全和部分动态再结晶,在高变形温度和低应变速率条件下动态再结晶更容易发生。建立FGH96合金在热加工过程中的动态再结晶的动力学方程和晶粒尺寸演化方程。     

工业纯铝的热变形组织演化

采用Gleeble-1500热模拟机研究了工业纯铝高温压缩变形的组织演化行为,采用光学显微镜及透射电镜研究了纯铝在不同压缩变形条件下的组织形貌特征.结果表明,在应变速率为10-2s-1,变形温度为220、300℃时,真应力-真应变曲线呈稳态特征,材料发生了动态回复;当变形温度大于380 ℃时,材料发生了动态再结晶;在变形温度为460 ℃时,应变速率为10-3～1 s-1条件下变形时发生了动态再结晶;动态再结晶机制主要是连续动态再结晶,同时有少量表现为几何动态再结晶.     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热变形行为及组织演化

在实验温度范围为380～500℃、应变速率范围为0.001～10.0 s-1,采用Gleeble-1500热模拟机,对含钪Al-Cu-Li-Zr合金的高温热变形行为进行研究,采用金相显微镜和透射电镜观察合金在压缩变形时的组织变化.结果表明:变形温度和应变速率的变化强烈影响合金的流变应力,合金的流变应力随变形速率的增加而增大,随变形温度的升高而降低,可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述合金在高温压缩变形时的流变应力行为.当合金在温度低于440℃变形时,合金中主要形成亚晶组织,仅发生动态回复;在ln Z≤36.7变形时,合金发生部分动态再结晶,其动态再结晶形核机制主要为晶界弓出和亚晶合并形核.     

GH742合金热变形行为与微观组织演化

在MTS热模拟实验机上采用等温压缩实验的方法研究了GH742合金热塑性变形行为,获得了合金在温度为950—1150℃、应变速率为0．001—1s^-1的热加工变形条件范围内的流变应力数据,并对合金变形过程中的组织演变过程进行了分析．结果表明,当合金在1075℃以上的单相区内变形时具有低的流变应力,合金的表观激活能接近晶界扩散激活能,变形行为受再结晶晶界迁移过程的控制,易于获得充分动态再结晶组织．在两相区内,GH742合金具有高的表观激活能,随着变形温度的下降和应变速率的增大,流变应力大幅度升高,同时动态再结晶过程受到抑制．在单相区与两相区交界温度范围内,流变应力出现台阶式突变,同时表观激活能大幅度升高,由于应变诱导析出γ’相抑制了再结晶晶界的迁移,再结晶晶粒直径随变形量的增加而大幅度减小,从而使微观组织得到有效的细化．     

Haynes230合金铸锭的均匀化工艺研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析了Haynes230合金铸态和均匀化处理后的显微组织和元素偏析规律,并建立了偏析指数与均匀化处理参数的关系;通过粉末X射线衍射确定了铸态合金碳化物的类型.分析结果表明:铸态Haynes230合金存在着严重的枝晶偏析,在1200 ℃均匀化处理24 h后,合金的组织和成分达到均匀,枝晶偏析得以消除.     

新型高强铝合金的热变形行为及组织演变

采用高温压缩实验研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金在温度300~450℃、应变速率0.001~10 s-1和压缩变形程度30%~80%范围内的热变形行为和组织演变。分析了该合金在实验参数范围内变形的应力-应变曲线特征。动力学分析获得该合金热变形的应力指数和激活能分别为4.97和150.07 kJ/mol,表明合金的热变形主要受扩散所控制。金相组织观察发现,随着变形温度的升高或应变速率的降低,变形组织晶内析出相逐渐溶入基体组织,晶内组织逐渐趋于均匀;同时粗大的晶粒沿变形方向拉长,晶界难溶相的碎化和弥散化程度增大。TEM和EBSD(electron back-scattered diffraction)组织分析表明,该合金在高温压缩变形过程中组织演变主要是亚晶的形成和完善的过程,热变形组织演变机理为动态回复和大应变几何动态再结晶。     

热变形对AZ31镁合金显微组织的影响

利用Gleeble1500热模拟材料实验机，在高温不同变形条件下对AZ31镁合金铸态试样进行压缩变形，采用金相显微镜对其组织演变规律进行了分析，结果表明，在350～450℃以10s^-1的应变速率压缩变形可以得到均匀细小的显微组织。     

304L不锈钢高温变形组织的演化

采用Gleeble-1500D热/力学模拟试验机对304 L不锈钢铸态及锻态试样进行了热压缩试验研究,工艺参数为：变形温度950℃～1 150℃、变形量0.7,变形速率0.1s-1。结果表明：铸态的峰值应力低于锻态的峰值应力,铸态组织的动态再结晶明显迟于锻态组织;铸态及锻态304L不锈钢流变应力随着温度的升高而降低;随着变形温度的升高,动态再结晶百分数增加,再结晶组织增多并趋于完全。     

Microstructure evolution of 7050 aluminum alloy during hot deformation

Hot compression of 7050 aluminum alloy was performed on Gleeble 1500D thermo-mechanical simulator at 350 ℃ and 450 ℃ with a constant strain rate of 0.1 s-1 to different nominal strains of 0.1, 0.3 and 0.7. Microstructures of 7050 alloy under various compression conditions were observed by TEM to investigate the microstructure evolution process of the alloy deformed at various temperatures. The microstructure evolves from dislocation tangles to cell structure and subgrain structure when being deformed at 350 ℃, of which dynamic recovery is the softening mechanism. However, continuous dynamic recrystallization (DRX) occurs during hot deformation at 450 ℃, in which the main nucleation mechanisms of DRX are subgrain growth and subgrain coalescence rather than particle-simulated nucleation (PSN).     

铸态及均匀化Ni-35Cr基高温合金的热变形行为

采用Gleeble热/力模拟试验机,对Ni-35Cr基GH4648高温合金的铸锭热加工性能进行了研究。结果表明:GH4648合金铸锭的开始再结晶温度为1050℃,在此温度以上,随着变形温度升高,动态再结晶越充分。在此基础上,对比分析了1180℃,45h均匀化处理对合金铸锭热加工性能的影响,发现均匀化处理对GH4648合金铸锭内的动态再结晶有一定的抑制作用。     

TA11钛合金高温变形微观组织演变分析

采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)钛合金进行变形温度为880～1010℃、应变速率为0.01～50s-1、变形程度为30%和50%的压缩变形实验,研究其在高温变形条件下的动态再结晶行为。基于定向金相测量,通过回归分析建立了TA11钛合金高温变形时初生α相平均晶粒尺寸、动态再结晶体积分数以及动态再结晶晶粒尺寸模型,模型的计算值与实验值的平均误差小于12%,能较好地描述材料在热加工过程中发生动态再结晶的动力学规律。     

Deformation Mechanism and Microstructure Evolution of TLM Titanium Alloy during Cold and Hot Compression

研究了在应变速率0.001 s-1条件下,TLM钛合金在室温压缩和850 ℃热压缩的形变机理和组织演变规律。实验结果表明：TLM钛合金在冷压缩和热压缩条件下具有不同的形变机理和组织演变规律。在冷压缩过程中,TLM钛合金的形变特征主要是孪生、应力诱发马氏体转变及位错滑移;在850 ℃热压缩过程中,TLM钛合金的形变机理主要是位错滑移、动态回复和动态再结晶。在热压缩过程中,流变应力的软化过程与压缩过程中的动态回复和动态再结晶有关。TLM钛合金在冷压缩和热压缩条件下的抗压缩强度分别为975和40 MPa;相比冷压缩强度,TLM合金在850 ℃条件下的热抗压缩强度降低了96%     

GH742合金大锭型自耗锭的热变形行为和热加工工艺

对GH742合金自耗锭（Ф508mm）的热变形行为及热加工工艺进行了研究。结果表明，在试验条件范围内，GH742合金的流变应力随变形温度的降低和应变速率的提高而迅速增大，提高变形温度能够有效地促进动态再结晶过程。GH742铸锭变形温度应在1075℃以上，变形量控制在40%-60％。新型保温技术适用于难变形高温合金的自由锻开坯。