热加工对TB3合金显微组织与性能的影响

航天航空用坚固件材料ＴＢ３合金是一种亚稳定β钛合金。本文对比了两种热加工工艺对该合金的显微组织与性能的影响。采用锻造加后续热轧工艺改进了ＴＢ３合金的塑性，使伸长率提高到２２％，断面收缩率提高了１０％。同时，该工艺还细化了晶粒。     

冷却速率对TB17钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了不同冷却速率对TB17钛合金固溶态和固溶时效态的相组成、显微组织、拉伸性能和断裂韧度的影响。结果表明：TB17钛合金以不同的冷却速率进行固溶处理后,其显微组织均由残余β相以及其上分布的尺寸不一的片层状α相组成,仅发生了β→α相变,未发生β→ω相变和β→α’’等相变;随着冷却速率的降低(由水冷到炉冷),其拉伸强度呈现逐渐增加的趋势,而拉伸塑性则先降低后升高。经固溶时效处理后,TB17钛合金的显微组织均由粗片状初生α相、残余β相以及其上弥散分布的细片层状α相组成;由于固溶冷却速率不同,使得在时效过程中析出的细片层状α相的大小和形态各不相同。随着冷却速率的降低,TB17钛合金的拉伸强度呈现逐渐减小的趋势,而拉伸塑性则呈现逐渐升高的趋势,同时断裂韧度亦呈现逐渐增大的趋势,尤其是炉冷的固溶时效态合金,其断裂韧度达到了148.06 MPa·m^1/2。     

热处理制度对TB3钛合金组织及性能的影响

研究了热处理制度对TB3钛合金组织及力学性能的影响.结果发现,TB3钛合金经800～820℃固溶后,室温拉伸时合金具有较高的强度和优异的塑性,且随固溶温度的升高,强度降低,塑性增加;固溶并时效后合金具有很高的强度及较好的塑性,且随时效温度的升高,合金强度显著降低、塑性增加.     

加热温度及冷却速度对BT20钛合金组织与性能的影响

本文研究加热温度和冷却方式对BT20钛合金组织、性能的影响,指出可通过控制冷却速度来调整合金的组织、性能.     

淬火冷却速度对8A508—3钢的组织及性能的影响

SA508—3钢大型锻件是制造核电站压力客器关键材料,大截面锻件(厚度最大为～700mm)在厚度不同位置上的淬火冷却速度是不同的,因而组织和性能也有较大变化。本文对不同淬火冷却速度热处理后的组织和性能进行研究。结果表明:该钢性能对淬火冷却速度较敏感,特别是大型锻件,由于厚度大造成冷却速度降低,则使钢的性能也有所降低。     

固溶冷却方式对TB15钛合金组织和力学性能的影响

采用扫描电镜观察、拉伸和断裂韧性测试研究了不同固溶冷却方式下TB15钛合金经900 ℃×2 h固溶+530 ℃×8 h时效后的力学性能、断口形貌和显微组织。结果表明,固溶冷却方式对TB15钛合金强度和塑性的影响较大,对断裂韧性的影响较小。固溶后回充0.1 MPa氩气真空气冷时,合金的综合力学性能最好,抗拉强度为1391 MPa,伸长率为7.0%,断面收缩率为13.6%,断裂韧度为70.3 MPa·m^1/2。随着固溶冷却速率的增加,TB15钛合金的断裂韧度逐渐减小,但变化幅度不大。不同固溶冷却方式下,TB15钛合金经固溶时效后的次生α相数量、厚度及片层间距有所不同。与空冷相比,回充0.1 MPa氩气真空气冷的片层状次生α相数量增多,厚度略有增加,片层间距有所增大。     

冷却速度对Al-3Fe合金凝固特性和微观组织的影响

采用冷却曲线测定、光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)研究了冷却速度对Al-3Fe合金凝固特性和凝固组织的影响。结果表明,在冷却速度为0.69~11.8℃/s的范围内,Al-3Fe合金的显微组织均由α-Al枝晶、初生富Fe相及枝晶间的共晶组织组成,其中富Fe相主要为Al₃Fe、Al₅Fe₂和Al₆Fe相。冷却速度对Al-3Fe合金的凝固特性和凝固组织有明显的影响。随着冷却速度的提高,合金初生相形核温度和共晶反应温度降低,合金的凝固组织明显细化。     

冷却速度对Thermo-Span合金组织和持久性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究了固溶冷却速度对改型低膨胀Thermo-Span合金组织和持久性能的影响。结果表明:固溶冷却速度由空冷变为水冷,其它热处理条件不变,含0.05%B合金晶内析出γ′相的数量未见明显增多,而颗粒的尺寸变小,形态没有改变,晶界析出增多。合金650℃,600MPa的光滑持久性能保持较高水平,合金的缺口敏感性消失。     

冷却速度对Cu-Cr合金组织和性能的影响

通过对气体雾化法制备的不同粒径的Cu-12.5Cr粉末的冷却速度进行了理论计算,分别采用金相、显微硬度计、X射线衍射研究了不同冷却速度对样品中Cr存在的形貌、分布以及对硬度、点阵常数等性能的影响。结果表明,当冷却速度由104K/s增大到105K/s时,Cu-12.5Cr粉末的硬度增大约1倍。当冷却速度由104K/s增大到106K/s,Cu的晶粒不断变小,但Cr的晶粒先变小后增大。     

冷却速度对低铬钒钛白口铸铁组织和性能的影响

试验表明,冷却速度增大,使奥氏体的一次二次枝晶间距缩小,断口形貌改善;并且可使材质的综合力学性能,特别是韧性明显提高。     

冷却方式对BT25y钛合金显微组织和拉伸性能的影响

采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等技术研究了固溶处理后的冷却方式对BT25y钛合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,950℃固溶处理后空冷得到的组织由α相与β转变组织组成,水淬与油淬组织主要由等轴α相、针状α'相与羽毛状α'马氏体相组成;与油淬相比,水淬得到的α'相的晶格常数a值减小,b值增大。经时效处理后,固溶后空冷组织的相组成没有变化,油淬与水淬组织中的马氏体相分解为稳定的α相与β相。室温拉伸结果表明:相对于空冷组织,油淬与水淬组织的屈服强度与抗拉强度明显升高,而延伸率明显低于空冷组织,该现象与原始β晶粒内析出的次生α相的弥散程度及界面密度有关。     

Fe3Al基合金的条带状晶粒组织与力学性能的关系

通过对轧制工艺参数的改变，获得了晶粒条带宽窄程度不同的板材．力学性能测试结果表明：晶粒条带越细则室温力学性能越好，而高温性能较差，晶粒条带增宽有利于提高６００℃的持久寿命，但导致室温性能下降．     

冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响

为了研究冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响,通过楔形铜模铸造制备了Al-6%Cu合金铸锭。结果表明,当冷却速率从100 K/s降低到2 K/s时,铸锭晶粒形态的转变过程为：全部柱状晶→柱状晶与等轴晶混合→全部等轴晶。同时,靠近模壁处的柱状晶宽度从244.7 μm增加到408.2 μm,铸锭心部等轴晶的平均晶粒尺寸从629.8 μm减小到152.8 μm,并且平均枝晶臂间距从10.1 μm增加到52.8 μm。计算得出Al-6%Cu合金平均枝晶臂间距和冷却速率经验公式中的参数,其中A和n的值分别为78.75和0.41。当冷却速率从100 K/s降低到25 K/s时,共晶Al₂Cu的形态从骨骼状变为片层状,在共晶Al₂Cu附近的α-Al的形态呈蜂窝状。当冷却速率由2 K/s增加到100 K/s时,Al-6%Cu合金的硬度由618 MPa增加到726 MPa。     

固溶时效对TB6钛合金锻件组织和性能的影响

采用不同固溶温度和不同时效温度对TB6钛合金自由锻件进行热处理,通过室温拉伸和断裂韧性检测和高低倍组织检测,获得力学性能和高低倍组织的变化规律和变化程度.结果表明:固溶选用750～760℃水冷,时效选用520℃～530℃空冷,室温拉伸和断裂韧性具有较好的匹配性,低倍晶粒较细,高倍组织中初生α相较多.     

固溶冷速对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响

研究了固溶后冷却速度对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响.结果表明,合金铸态组织由γ基体、γ'相、γ/γ'共晶相和碳化物组成,碳化物为MC型,主要元素为Ti、Nb、W.固溶处理后,合金析出的]’相近似球形.其中,空冷时的尺寸为0.1～0.3μm,而炉冷后则增大至0.2～0.8μm.两种冷速固溶后Al、Cr、Mo、Nb元素在枝晶杆和枝晶间的偏析程度减弱,偏析比趋于1.合金力学性能测试结果表明,固溶后炉冷较空冷时的900℃抗拉强度降低,由552 MPa降到526MPa,但塑性显著提高,伸长率从9.9％增至21.7％,提高了119％;900℃、200MPa条件下的持久寿命由89.2h降到83.2h.合金拉伸/持久断裂以沿晶/穿晶复合方式呈现.     

冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响

通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响.随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀.     

TB8钛合金固溶组织研究及神经网络预测

深入分析了各变形工艺参数对TB8合金固溶处理显微组织的影响规律,建立了固溶组织再结晶体积分数、平均晶粒尺寸与变形工艺参数间的神经网络预测模型。结果表明,冷却和热处理制度相同的条件下,变形温度、变形程度和应变速率等变形工艺参数对TB8钛合金形变且固溶处理后的显微组织有重要的影响,若想获得晶粒较为细小且均匀的组织,需要在合适的应变速率下适当提高变形程度和降低变形温度;人工神经网络的预测结果与实测结果的高度拟合,表明人工神经网络模型可以较为精确地预测TB8合金的显微组织随变形工艺参数的变化而变化的情况。以上研究工作为TB8合金热加工工艺的制定提供了更为科学的理论依据。     

热处理对1种新型亚稳定β钛合金组织与性能的影响

研究了1种新型的亚稳定β钛合金(Ti-B20)在不同热处理制度下的显微组织与拉伸和冲击性能。结果表明，热处理制度的改变能显著影响该合金的显微组织和强化行为。固溶温度是影响合金时效后塑性的首要因素，而时效温度是影响强度的主要原因。时效温度降低，析出相更加细小，因此合金强度升高。而粗大的晶粒及连续的晶界容易产生应力集中，因此合金经β固溶时效后具有较低的塑性和冲击值。通过在β相变点下固溶，然后在550℃～600℃之间合适的温度下时效处理，可以获得强度，塑性和冲击韧性的良好配合。     

TB6钛合金等温锻后热处理工艺研究

采用等温锻压机对TB6钛合金方棒进行等温锻造,锻造完成后对锻件进行水淬和空冷2种不同方式的冷却,再对水淬的锻件进行时效处理,空冷的锻件进行固溶+时效处理。研究了等温锻后热处理工艺对TB6钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,等温锻后水淬,α相尺寸较小,等温锻后空冷,α相尺寸较大;水淬后β基体上无感生α相,空冷后β基体上有感生α相形成;水淬+时效后析出的次生α相比空冷再经固溶+时效后析出的次生α相更加混乱。TB6钛合金经等温锻后水淬+时效处理,其强度和塑性与等温锻后空冷至室温再进行固溶+时效的水平相当,且平面应变断裂韧度更高。