不同工艺制备的Ti-6-22-22S合金棒材组织与性能研究

采用锻造与步进轧制工艺制备了Ti-6-22-22S合金φ50mm和φ125mm两规格棒材，测试了其室温力学性能，观察了加工态及不同热处理状态下的金相组织。对加工、热处理与其组织性能的关系进行了分析。实验表明：锻造和轧制温度选择在两相区上部温度960C获得细网篮组织，经优化的热处理工艺处理都能获得良好的综合性能。轧制棒材室温拉伸性能好于锻造棒材性能。     

锻造工艺对大规格2219铝合金锻环综合力学性能的影响

采用1 t电液自由锻锤制备了大规格2219铝合金锻环(Φ690 mm×Φ448 mm×75 mm),研究了2219铝合金锻环的不同锻造工艺，检测了锻环切向、径向以及轴向的室温力学性能，分析了不同锻造工艺下的总锻造比对锻环抗拉强度、规定非比例延伸强度和伸长率的影响。结果表明：随总锻造比增大，锻环的切向、径向以及轴向的抗拉强度先增加后趋于稳定，规定非比例延伸强度和伸长率先增加后减小，因此，适当地增加总锻造比有利于提高锻环的综合力学性能。当采用对原料进行径向十字锻造后，再进行连续镦粗、冲孔、扩孔以及T6态热处理的工艺方案，其总锻造比为9.8,制备得到的大规格2219铝合金锻环的综合力学性能最优，且远超GJB 2057A—2018中的要求。     

大规格铌钨合金棒材锻造工艺研究

研究了不同锻造工艺对新型铌合金Nb-W-Mo-Zr棒材的组织和力学性能的影响.结果表明,对于小规格φ63mm Nb-W-Mo-Zr铌合金棒材,采用摔锻拔长即可满足要求;而对于大规格φ77 mm Nb-W-Mo-Zr铌合金棒材,通过改变锻造方式,采用两次镦粗+拔长工艺可以使得φ77mm的棒材达到与φ63 mm棒材摔锻拔长工艺相当的组织和室温力学性能.     

连续轧制过程中TC4钛合金的组织均匀性分析

采用连续轧制的变形方式制备了不同规格TC4钛合金棒材,主要分析了不同加热温度下材料显微组织的均匀性。结果表明,930和970℃两种温度轧制的TC4钛合金□45mm材料内外组织差异大;随着棒材规格减小,棒材组织更均匀、更细小;两种轧制温度的棒材性能均符合GB 13810标准要求,最小规格Ф11.5 mm棒材强度与塑性都优于其他规格,综合性能优良。     

铍青铜薄壁管径向锻造工艺研究

采用GFM SX16径向锻机,研究了铍青铜QBe2薄壁管径向锻造工艺,设计并制造了径向锻造模具装置。毛坯为Φ125mm×Φ500mm铍青铜QBe2原始半连续铸造管坯,经两种不同的径向锻造工艺进行锻造。结果表明:热锻工步最佳锻造比为λ=2～2.3;冷锻工步应保证管坯在α固溶体中淬火软化以提高其塑性,冷锻的最佳锻造比为λ≤1.25,此时管坯表面裂纹消除。分析了铍青铜难变形合金管坯成形过程,计算了径向锻造过程的力能参数和塑性变形过程中的中心应力分布,验证了6个工步的径向锻造是获得铍青铜QBe2无缺陷薄壁管锻件的最佳方案。     

轧制变形量对小规格TC6钛合金棒材组织和性能的影响

研究了轧制变形量对TC6钛合金棒材组织和性能的影响,用金相显微镜观察了微观组织形貌,并测试了力学性能。结果表明:随着轧制变形量增加,TC6钛合金棒材初生α相合量增加,α相尺寸及组织均匀性明显改善;棒材试样屈服强度和抗拉强度随锻造变形量增加而提高,棒材试样断面收缩率随着轧制变形量的增加而降低(φ20 mmφ17 mm);φ25 mm棒材试样断面收缩率低于φ17 mm棒材试样的主要原因是组织均匀性差。     

基于FORGE-3D径向锻造工艺的数值模拟

采用有限元模拟软件FORGE-3D,对径向锻造轴类件工艺参数进行数值模拟研究。分析不同径向压下量、夹头转速和轴向进给速度对锻透性和生产效率的影响。结果表明:锻造过程中,径向压下量越小、夹头转速越高和轴向进给速度越慢,则锻件外表面就越光滑,表面粗糙度越小,尺寸精度越高。径向锻打45钢Φ110 mm棒料的最佳条件为:径向压下量5 mm,转速30 r·min~(-1),轴向进给速度20 mm·s~(-1)。通过模拟仿真来验证和优化径向锻造工艺,大大降低了径向锻造工艺开发的周期,降低了多次锻造实验的成本。     

大规格钢筋三切分工艺在立式成品轧机上的实现

介绍了某平立全连轧棒材生产线在立式成品轧机上进行Φ16、Φ18mm钢筋三切分轧制的工艺路线、孔型设计、导卫设计和导槽设计,经过摸索,现Φ16、Φ18mm规格三切分轧制的班产分别达到3800、4200t.     

颗粒增强钛基复合材料轧棒加工与性能

研究了颗粒增强钛基复合材料轧棒加工工艺,采用自由锻造和轧制方式成功制备出规格为φ18×2000 mm的棒材,棒材表面质量良好.同时研究添加颗粒在加工过程稳定性及对复合材料性能和组织影响,结果表明添加的TiC颗粒不论在熔炼过程、自由锻造过程,还是轧制过程中都是稳定的.复合材料具有较好的热强性和室温塑性.     

径锻工艺对高温合金GH4169棒材性能的影响

采用光学显微镜并通过650℃拉伸试验研究了径向锻造工艺参数(包括坯料的加热温度、锻造温度和道次主延伸系数等)对直径为130 mm的GH4169高温合金棒材晶粒尺寸、析出的δ相的形貌和分布以及力学性能的影响。结果表明,由于坯料的加热温度和保温措施合适,并且主延伸因数较小,特别是在径向锻造过程中将坯料的表面温度控制在850～900℃,经径向锻造的GH4169合金棒材具有良好的显微组织及650℃下的力学性能,抗拉强度为1 100～1 150 MPa,屈服强度为1 010～1 030 MPa,断后伸长率为15%～21%,断面收缩率为37%～50%。     

某特殊需求的大规格TC4钛合金棒材制备工艺研究

为给某特殊锻件提供满足缺口应力断裂性能的大规格TC4钛合金棒材,将3次真空自耗熔炼得到的5 t重的Ф720 mm TC4钛合金铸锭,分别采用β相区开坯+两相区直拔锻造和β相区开坯+两相区锻造(镦拔+直拔)两种工艺,制成Ф350 mm TC4钛合金棒材。第二种工艺制备的锻棒组织的均匀性及等轴化程度、超声波探伤水平均优于第一种工艺制备的棒材;普通退火处理后棒材的室温塑性和缺口应力断裂性能也较好;各项技术指标均符合标准要求。     

Ti-6Al-4V合金多道次温轧过程中微观组织对力学性能的影响

通过多道次温轧工艺,在650,700和750℃下成功制备出直径为Φ12 mm、长为数米的高强度超细晶Ti-6Al-4V合金棒材。研究结果表明,轧制温度为650℃时Ti-6Al-4V合金棒材具有最佳的力学性能,屈服强度和抗拉强度分别为1200和1300 MPa,伸长率为10%。通过光学显微镜、电子背散射衍射和X-射线衍射对变形过程中的合金微观组织和织构演变进行了观测。结果显示,温轧后的超细晶组织及α和β相对提高合金的力学性能有重要的作用,表明多道次温轧工艺可以有效地节约小尺寸棒材的生产成本和时间,从而提高效益。     

不锈钢棒材应变不均匀对两相微观结构演变的影响

双相不锈钢热轧制备过程中应力应变分配不均，导致奥氏体相和铁素体相软化、相变竞争激烈，组织结构演变和性能调控复杂。以热轧2209双相不锈钢棒材为研究对象，采用有限元仿真技术对Φ43 mm棒材6道次热连轧过程进行三维热力耦合模拟，结果表明，棒材横截面上特征区域的应变与温度变化分布极不均匀；中心金属温度最高且塑性应变最大。对棒材不同特征区域的微观分析表明，在棒材表面和内部，两相体积占比不均匀且晶粒动态再结晶不协调，棒材表面δ→γ相变占据主导；然而在棒材内部区域，在高温高应变速率工况下，发生γ→δ逆相变。因此通过控制轧制工艺改善不锈钢两相协调变形行为，从而全面提升棒材力学性能。     

锻造工艺和时效处理对TC10钛合金组织和性能的影响

采用工艺A和工艺B 2种不同锻造工艺获得Ф130 mm的TC10钛合金棒材,研究了锻造工艺对棒材组织和力学性能的影响。同时研究了时效温度对TC10钛合金棒材组织和性能的影响规律。研究结果表明,工艺A获得的棒材组织均匀性好,且棒材性能的各向异性小;工艺B获得的棒材组织均匀性差,且棒材性能的各向异性大。TC10钛合金棒材的抗拉强度随时效温度升高先降低再升高,而塑性则随时效温度升高先升高再降低,棒材经875℃×2 h/WC+550℃×6 h/AC热处理可以获得良好的综合力学性能。     

径向锻造工艺参数对Mg-8Al-0.6Zn-0.3V镁合金棒材性能的影响

采用不同的径向压下率和轴向送进速度对汽车用Mg-8Al-0.6Zn-0.3V新型镁合金棒材试样进行了径向锻造试验,并进行了力学性能的测试与分析。结果表明:随径向压下率和轴向送进速度的增加,试样的抗拉强度和屈服强度先增大后减小,断后伸长率先减小再增大。在400 mm/min轴向送进速度和10%径向压下率下试样的抗拉强度和屈服强度最大,断后伸长率最小。Mg-8Al-0.6Zn-0.3V镁合金径向锻造工艺参数优选为:10%径向压下率、400 mm/min轴向送进速度。     

TC18钛合金大规格棒材锻造工艺

TC18钛合金是一种高强、高韧钛合金。本文通过对TC18钛合金铸锭经β区加热、开坯锻造,然后采用3种不同锻造工艺在单相区或α+β区进行多火次锻造,从而得到φ400mm棒材,并对所得棒材进行相同热处理后,对获得的显微组织、力学性能等检测结果进行对比分析研究。结果表明采用工艺三所获得φ400mm棒材组织均匀性和晶粒细化程度均优于其他两种方案;采用工艺三所获得φ400mm棒材在保证塑性指标的前提下,强度、断裂韧性指标最高,且断裂韧性指标增加明显,因此,其综合性能最好,完全满足标准及用户使用要求。     

Φ10mm带肋钢筋三切分轧制工艺的控制要点

分析了合肥钢铁集团有限公司连轧棒材厂Φ10mm带肋钢筋三切分轧制工艺的特点及三切分轧制中的控制要点，并针对生产中存在的问题提出了改进措施。     

Nimonic101高温合金室温力学性能的改善

直径为125 mm的Nimonic101高温合金棒材抗拉强度不合格.为提高Nimonic101合金的室温力学性能,采用汽轮机叶片的工艺对Nimonic101合金进行了锻造,并采用不同工艺固溶处理、时效和介于固溶处理和时效之间的中间热处理.此后检测了Nimonic101合金的显微组织和力学性能.结果表明:(a)由棒材锻造...     

变形度对退火态Nb-W-Mo-Zr棒材金相组织和力学性能的影响

对采用相同加工工艺制备的4种不同规格NbW合金棒材进行退火热处理、金相组织观察和室温力学性能的测试。实验数据表明合金的金相组织在热处理前后由锻造态的流线形向完全再结晶形态转变,1350℃是NbW合金最低再结晶温度。晶粒度随变形量的增加而减小,当Φ31棒材的变形量达到89.7%时晶粒度为43.55μm,同时抗拉强度值达到最大值505MPa,拉伸延伸率为最小值29.5%。     

低Al含量Ti-Al纳米杆拉伸变形的分子动力学模拟

对比研究了轧制与轧制加拉拔两种加工工艺制备TA2管材的显微组织、变形织构与再结晶织构、拉伸性能及扩口、压扁等工艺性能,同时分析了织构对管材力学性能及工艺性能的影响.结果表明:加工态轧制加拉拔管材和轧制管材均表现为径向织构和周向织构相结合的复合织构;退火态管材试样表现为径向织构.径向织构可以显著提高管材的力学性能,而对管材扩口、压扁性能影响不大.