新高温钛合金

名义成份为Ti—6Al—2Sn—1.5Zr—1Mo—0.3Bi—0.1Si的一种新钛合金系,在1000°F和1000°F以上表现出良好的冶金和表面稳定性及其重要的蠕变强度优点。美国钛会属公司发展的这种合金已作了评价并渴望看到经β处理和(或)退火状态得到应用。     

La2O3对镦粗Mo棒的横向组织和塑性的影响

利用锻造镦粗工艺制备了高横向塑性的纯Mo和Mo-La2O3棒,检测了其在不同温度退火后的横向弯曲性能并观察了其组织结构。结果表明:纯Mo棒经锻造镦粗变形85%后横向具有较好的塑性,延伸率达到了5%;而同状态下的Mo-La2O3棒只有2%。这是因为此状态下纯Mo棒中的位错可动性要好。随着退火温度的升高,纯Mo棒和Mo-La2O3棒的横向塑性都逐渐升高,Mo-La2O3棒的最大横向延伸率大于纯Mo棒(超过10%)。Mo-La2O3棒横向塑性的提高与La2O3粒子钝化微裂纹有关。在退火过程中,镦粗纯Mo棒和Mo-La2O3棒都发生了回复再结晶过程,位错组态变化一致,镦粗过程中产生了大量位错胞,随着退火温度的升高而逐步消失。     

前处理T艺对Al-Zn-Mg-Cu合金ECAP的影响

研究了退火、固溶、双级时效以及回归(RRA)热处理4种前处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金多道次等径通道挤压(ECAP)变形过程的影响.试验结果表明,退火态试样在常温下只能进行2道次ECAP变形,而其余3种状态常温下经1次ECAP变形后便发生严重的开裂现象.退火处理后的试样采用523 K温度加热可进行多次ECAP变形,挤压后晶粒明显细化且逐渐向等轴状演化.8道次之后晶粒细化趋于缓和,10道次后等效真应变达到了6.2,晶粒为O.8 μm左右的等轴状.随着挤压道次的增加,试样显微硬度不断增大,且存在定量关系.     

内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的再结晶行为

以Cu2O为氧化剂，采用Cu-Al合金粉末内氧化及后续的粉末冶金法制备了Al2O3／Cu复合材料。并将不同Al2O3含量的试样进行不同变形量的冷拔处理，在氮气保护下进行高温退火处理(700℃～1050℃，1h)。研究了硬度随退火温度的变化规律，观察了显微组织。结果表明：在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒：经900℃，1h退火后Al2O3／Cu复合材料的硬度可保持室温的87％以上；其再结晶温度高达1000℃；变形量和Al2O3含量增加均使硬度提高，但对软化和再结晶温度影响不大。     

3003铝合金O、H24状态大卷材工艺研究

研究了退火温度、保温时间对3003铝合金板材组织与性能的影响,确定了3003铝合金O、H24状态大卷材退火热处理工艺,确定了退火工艺制度。其性能指标达到GB/T3880-1997标准的指标。     

内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的再结晶

利用内氧化法制备了Al2O3/Cu复合材料,研究了该材料在不同冷拔变形量和Al2O3含量下,其硬度值随退火温度变化的规律,并进行了显微组织结构分析。结果表明:采用内氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料,在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒;经900℃×1h退火后,其硬度可保持室温的87%以上;其再结晶温度高达1000℃;变形量和Al2O3含量增加均使硬度提高,但对软化和再结晶温度影响不大。     

时效对Ni—Ti形状记忆合金转变温度的影响

NiTi形状记忆合金(SMA)的转变温度对合金成分十分敏感。美国的H.F.Lopez教授在前期的研究中发现,富Ti的Ni-Ti SMA时效可产生NiTi2相,并进一步研究了时效与合金变形对SMA转变温度的影响。 直径1.25cm的Ni-52at%Ti棒材经1173K/1h退火,水淬,以不同的塑性冷变形 (ε=0%～20%)后,在真空包套下进行723K～873K/1h等温时效,水淬。用差示扫描式量热法(DSC)测量了时效试样的马氏体—奥氏体转变峰值温度(Ap)和奥氏体—马氏体转变峰值温度(Mp),用SHM、EDX和光学显微镜分析了其显微组织。 退火前的试样Ap为383.6K,Mp为337.7K,经1173K/1h…     

等通道挤压变形结合中间退火制备Al-7Mg合金的组织、硬度演变及热稳定性

在室温条件下采用Bc模式等通道挤压变形（ECAP）结合中间退火方法制备二元Al—7Mg合金。经6道次ECAP变形后,该材料硬度高达HV218。透射电镜（TEM）表征揭示该Al—7Mg合金的晶粒得到明显细化。经5或6道次变形后得到的超细晶组织平均尺寸为100～200nm。X射线衍射分析表明Mg主要以固溶原子的形式存在。因此,由于Mg偏析或析出相造成的可能强化影响均忽略不计。经6道次ECAP变形后的A1-7Mg合金的高硬度主要来自于晶界强化,大约占总强度的41％,其次,位错强化及Mg原子的固溶强化分别约占总强度的24％和35％。此外,通过测量硬度变化研究了该A1—7Mg合金的热稳定性。结果表明在250℃退火处理时该材料相对稳定,然而当温度升至300℃时,该Al—7Mg合金的软化趋势明显加快。     

TC2钛合金管材工艺研究

对TC2钛合金管材研制中的两辊温轧、多辊冷轧变形程度及直径壁厚变形匹配关系、温轧加热温度、中间及成品退火温度、化学成分等对管材加工成形质量、组织性能等的影响进行了研究。研究结果显示，该合金两辊温轧、多辊冷轧性能优良，在直径壁厚变形匹配合理的条件下，温轧和冷轧道次变形达40％和30％时，未产生轧制开裂等加工缺陷；温轧加热温度550℃—650℃时，Al，Mn含量控制在标准中上限，Fe，O含量适中；退火温度850℃—900℃时，轧制产品质量和各项性能指标可满足技术标准要求。     

5083铝合金冷拔及回复对强度、塑性的影响

5083铝镁合金冷作硬化较明显,经22％的冷变形后,它的强度b=39公斤/毫米~2,60.2=29.25公斤/毫米~2,而δ_(10)只有3～4％。这样的延伸率远远不能满足构件的需要。为了得到良好的综合性能,我们做了挤压后不退火冷拔,变形形量ε=22％,挤压后退火冷拔,变形量ε=22％,挤压后不退火冷拔再回复处理(回复是指变形金属在加热期内某些力学性能和晶内亚结构发生了变化,但新的再结晶晶粒尚未出现的退火过程),以及冷变形量ε=15％拉拔后不退火的拉力实验。结果见表1。     

等径转角挤压及退火后oCr13铁素体不锈钢的微观结构和力学性能

研究了固溶态0Cr13铁素体不锈钢经室温2道次等径转角挤压(ECAP)及退火处理后的微观结构和力学性能.光学显微镜和透射电镜观察表明,经ECAP挤压变形和650—750℃退火后,样品发生部分再结晶,内部残留约10%—35%(体积分数)均匀分布的岛状超细晶基体.统计表明,再结晶晶粒和超细晶晶粒尺寸呈双峰分布,平均晶粒尺寸分别为5.1—8.3μm和418 525 nm.拉伸和冲击测试结果表明,优选的ECAP挤压变形+700℃退火处理工艺,能够使实验钢获得与常规使用态(锻后700℃退火)相当的冲击韧性(212 J/cm~2),以及比后者更高的屈服强度、均匀塑性和静力韧度(分别提高10%,35%和70%).组织细化和应变硬化能力的提高是造成挤压后退火样品综合力学性能提高的原因.     

微量La2O3对钼的韧化作用

研究了添加La2O3后钼的韧性及其韧化机制.借助于拉伸、弯曲方法测定了Mo-La2O3材料的断裂韧性KⅠC和韧脆转变温度(DBTT),并用SEM、TEM、AES等方法对Mo-La2O3材料的变形、断裂特征和组织结构进行了分析.研究结果表明:烧结态Mo-La2O3材料的KⅠC值达到24.76MPa·m1/2,是纯钼的2.5倍多,而且高于热锻空冷态TiC-ZrC-Mo钼合金.经1900℃退火的Mo-La2O3板,其韧脆转变温度降低至－60℃,较同样状态的纯钼板降低了80℃,故La2O3对钼具有显著的韧化效果.AES结果表明,添加La2O3并不改变C、N、O等致脆杂质在钼晶界上的分布状态.Mo-La2O3材料的韧化主要归因于其抗裂纹扩展能力的提高,而这与La2O3粒子改变钼中的位错分布及组态有关.并提出了一种新的韧化机制—硬脆第二相的韧化机制,能很好解释实验结果.     

内氧化法制备的Cu-Al2O3合金的显微组织与性能

利用内氧化法制备了Cu-Al2O3弥散强化铜合金,并对其挤压态、冷拉态、退火态棒材进行了性能测试和显微组织结构分析.结果表明挤压后的棒材经65%和90%的变形量冷拉拔后,存在明显的加工纤维组织,σb分别达468和495MPa,相对电导率分别为90%和89%IACS;1030℃×0.5h高温退火后再结晶现象并不明显,仍能保持较高的强度;且变形量越大,高温退火后强度下降越小;合金的拉伸断口表现为韧性与脆性的混合型断裂.     

纳米Al2O3粒子弥散强化铜合金冷加工及退火行为

通过力学性能、电学性能测量和金相、电镜观察对Cu-Al2O3弥散强化铜合金的冷加工及退火后性能和组织的变化进行了系统研究。结果表明：挤压态合金随冷拉拔变形量增大,σb和σ0.2逐渐升高,δ逐渐下降,电导率则变化甚微。合金经92％的变形后,σb,σ0.2,δ和电导率分别为490MPa,485MPa,10％和91．4％IACS,其在400℃～1000℃温度范围退火后性能有不同程度的回复。不同变形量的合金样品900℃ 1h退火后性能均回复至挤压态水平,且未见再结晶现象。冷拉拔有利于粉末颗粒间进一步冶金化结合。     

强烈冷拉塑性变形及退火处理对珠光体钢组织性能的影响

经过强烈变形,珠光体钢组织中铁素体和渗碳体均发生强烈细化,形成了超细晶、纳米晶;材料变形处理后经200℃退火,组织中析出大量纳米尺度渗碳体颗粒,抗拉强度升高;经300℃退火,渗碳体发生相平衡回复,各种晶体缺陷发生合并、抵消;经400℃退火,铁素体发生再结晶,渗碳体晶粒长大;经500℃退火,出现等轴晶组织;而更高温退火,渗碳体发生合并形成片状组织,强度大幅下降,韧性开始升高。     

显微组织梯度设计在一种低碳钢材料扭转变形中的作用

以经过一定的拉拔变形,且经再结晶退火处理的一种低碳钢精制线材为研究对象,利用金相显微镜等研究了处理后线材横截面自边部至心部的显微组织,利用扭转试验机分析变形后材料的扭转性能。结果表明,通过合理设计拉拔变形量,并经退火后可得到呈梯度分布的显微组织。经过处理的合金具有较高的扭转性能,这主要与扭转变形时应力应变分布状态自边部向心部的递减有关。     

热处理对TC4-DT钛合金拉伸变形后组织的影响

研究了双重退火热处理对经不同的拉伸条件变形后的TC4-DT钛合金组织的影响。结果表明:双重退火后得到的组织与拉伸变形条件和第一重退火温度有关。当经最佳的应变速率5.6×10-4s-1和变形温度920~980℃变形后,随第一次退火温度升高,显微组织中次生α相析出量增加;在980℃变形后,经过双重退火后的合金组织可以得到编织紧密的网篮组织,且第一重退火温度在β单相区时得到的网篮组织的针状α相更加细长。当经最佳的变形温度940℃和不同的应变速率5.6×10-2~5.6×10-4s-1变形后,经过930℃/1 h AC+540℃/4 h AC双重退火的组织可以得到双态组织,而经过980℃/1 h AC+540℃/4 h AC双重退火的组织为魏氏组织。     

Ta晶粒细化工艺及组织、织构的研究

研究了加工方法对Ta组织及织构的影响,采用径向模压(自行设计的模具)+轴向镦粗的方法,经过2个循环的变形.在真空下1100℃退火1 h,取样观察了钽的微观组织、晶粒度;研究了轧制方式对钽组织均匀性的影响,采用一次交叉轧制的方法,道次加工率为5%～10%,总变形量为70%,真空退火1200℃.经EBSD测定了不同状态下钽的织构.结果表明:模压和轧制方法对钽的力学性能和晶粒大小有重要影响,一次交叉轧制可以更有效地减小钽的各向异性并获得细晶粒,平均晶粒度为30 μm.采用模压更有利于退火态钽板中{111}织构的增强,并减少{100}.     

3004铝合金H32状态带材工艺研究

研究了不同的退火温度、冷变形量和不同稳定化制度对3004铝合金带材性能的影响，确定了3004铝合金H32状态带材的生产工艺参数。研究结果表明，3004铝合金H12状态带材经210℃10h稳定化处理，技术指标达到用户要求，敏化处理验证带材的力学性能稳定。     

Pb-Ca-Sn-Al合金Σ3晶界的形成条件

采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了经室温多向锻造(真应变ε=4)和310℃再结晶退火1 h的Pb-0.07Ca-1.8Sn-0.026Al(质量分数,%)合金在轧制及退火过程中形成Σ3晶界的条件。结果表明:经厚度减缩量为90%室温大变形轧制并经270℃中间退火的试样,能够在后续轧制和退火过程中形成占总晶界比例超过47%的Σ3晶界;相反,未经室温大变形轧制和中间退火,而直接进行30%冷轧变形轧制和退火的试样,其Σ3晶界的比例不超过18%。分析认为:样品经大变形轧制和中间退火所形成的{011}100(Goss)、{110}112(B或Brass)、{001}100(Cube)和{112}111(Copper)等织构组合是Pb-0.07Ca-1.8Sn-0.026Al合金在后续轧制和退火过程中形成大量Σ3晶界的重要条件。