镁锂合金热处理温度对α/β相转变及晶粒尺寸的影响

LA103Z镁锂合金由于其优异的性能,目前已成为具有发展前景的航空航天轻量化材料。为了探究热处理温度对双相LA103Z镁锂合金性能的影响,本文对锻造态LA103Z镁锂合金进行了不同温度的热处理实验,然后对原始合金与不同温度热处理实验的试样进行显微组织宏观比较和定量分析。研究结果表明:在热处理过程中,α相发生了面积长大和形状球化,而β相晶粒尺寸逐渐均匀化,并有一定程度的长大,同时α相与β相发生相转变。其中在150~200 °C时,β相晶粒逐渐变为等轴状,α相面积变大并且相占比增加,合金均质化并强度增加;而在250 °C时,β相晶粒尺寸增长趋势较快,出现粗大的趋势,而α相由于脱锂现象占比增大,面积有减小并形状有球化的趋势,导致合金塑性下降。因此,热处理温度在200 °C时,LA103Z镁锂合金的综合性能最好。     

成形方式与方向对TA15钛合金显微组织及超声参量的影响

为研究TA15钛合金成形方式与成形方向对显微组织以及超声参量的影响规律,进而明晰材料声学特性,以锻造和激光沉积制造TA15钛合金为研究对象,制备含有相同横通孔缺陷的相同规格尺寸检测试样,使用超声波无损检测设备对试样不同成形方向进行检测以获取试样缺陷处幅值、纵波声速和超声波衰减系数,并利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对显微组织进行观测。结果表明:成形方式会对组织特征产生影响,进而影响超声参量;激光沉积制造试样组织各向异性明显,致使不同成形方向超声参量差异较大;双重退火态与沉积态试样相比显微组织中板条状α相长宽比减小,导致各向纵波声速平均减小167 m/s,衰减系数增大13%～20%;而双重退火态相比于锻造态试样,因其组织特征差异明显,致使X向与Z向纵波声速分别降低392与466 m/s,衰减系数分别增大39%、55%。研究成果对激光增材制件的超声波无损检测以及TA15钛合金材料内部缺陷的无损评估有一定参考价值。     

铸钢件超声波衰减系数测量及其影响因素

测定了铸钢件ZG0Cr13Ni4Mo超声波衰减系数并对其影响因素进行分析.试验结果表明,利用声压、声程乘积的对数函数ln(Px)与声程x的线性关系,来测量衰减系数是个较好的方法;探头晶片尺寸、频率对铸钢件超声波衰减系数有影响,随晶片尺寸增加,衰减系数呈先增后减趋势,而衰减系数随探头频率的增加而增加.从衰减系数对超声波检测影响来看,铸钢件纵波直探头超声波检测宜选用低频率、晶片直径约20 mm的探头.     

固溶温度对GH4169微观组织形貌及超声特性的影响

对不同固溶温度的GH4169合金试样,进行了微观组织形貌观察,提取了晶粒尺寸、形状特征参数。采用纵波回波法和共线穿透法进行超声检测和非线性超声检测,计算合金的超声特性参数。提取的超声特性参数包括:衰减系数、声速、相对非线性系数、背散射信号(位于一次底波和二次底波之间)经验模态分解后固有模态函数的平均功率和波形指数。超声-微观结构参数对比分析的结果表明,通过衰减系数、声速、非线性系数可有效识别相变,衰减系数对晶粒尺寸波动敏感,随晶粒粗化而增大;所提取的固有模态函数平均功率和波形维数都可以对晶粒尺寸进行评价,但尚难以用于表征晶粒纵横比。     

轧制GH4169合金超声衰减系数测定

本实验通过Icy软件平台,PointcaculateV3数据处理软件,利用超声水浸聚焦探头对GH4169试样进行机械自动扫查,获得了超声波在试样中的声速、超声衰减系数,并以超声衰减系数为特征参量来获取合金样品的C扫描图像,利用不同频率的探头扫查工件,得出GH4169材料超声衰减系数随着探头频率的增加而增大的结论。     

基于曲晶片相控阵超声的细长轴类锻件检测仿真与试验

细长轴类锻件的缺陷方向通常与轴线平行,因此一般超声检测采用纵波直探头在锻件圆周面上进行扫查。由于细长轴类锻件的直径较小,其圆柱曲界面与探头很难实现完全接触而使得耦合层厚度不均,进而导致超声波透射系数减小以及检测灵敏度下降。为实现对细长轴类锻件缺陷的有效检测,从理论上分析了圆柱曲晶片及曲晶片相控阵的检测原理,提出了曲晶片超声相控阵聚焦技术。通过仿真软件CIVA对常规探头、曲晶片探头以及曲晶片相控阵探头形成的声场聚焦分布规律进行研究,设计加工了曲面对比试块和带人工缺陷的细长轴类小型锻件,开展了平面晶片和曲面晶片的相控阵探头超声检测试验,验证了提出的曲晶片超声相控阵聚焦方法的可行性与合理性,结果表明该方法的检测灵敏度和定位定量精度均优于常规直探头和平晶片相控阵探头的。     

占空比对LA103Z镁锂合金微弧氧化膜的生长特性及微观形貌的影响

通过不同的占空比进行微弧氧化试验,研究了超轻LA103Z镁锂合金在硅酸盐碱性电解液中氧化膜的生长特性与微观形貌的变化。分别在5种不同的占空比下制备出微弧氧化陶瓷层,利用扫描电子显微镜、涡流测厚仪和粗糙度仪分别研究了陶瓷膜层的检测了陶瓷层的形貌、厚度、元素含量以粗糙度等,根据极化曲线和交流阻抗曲线评价了膜层的耐蚀性能。结果表明,在相同的电流密度与频率下,随着占空比的增大,微弧氧化膜层的厚度增加,膜层重量增加,占空比的增加有利于膜层的增厚和质量的增加、粗糙度的降低和电绝缘性的提高;从微观形貌看,形貌最好的占空比为10%时制得的样品;经微弧氧化后的镁锂合金腐蚀电位有提高,即微弧氧化可以提高LA103Z镁锂合金的耐蚀性。     

低碳钢晶粒尺寸的超声无损评价技术

研究了超声纵波声速和低碳钢Q235平均晶粒直径的关系。通过热处理改变碳钢试件的晶粒尺寸。其结果表明，用5N14探头测得的纵波声速和晶粒直径之间有很好的线性关系；选择合适的超声波探头及频率测量超声纵波声速，能够无损地评价低碳钢的晶粒尺寸。     

锻造温度和变形量对GH4698合金锻件高温蠕变性能的影响

对GH4698合金在不同锻造温度和变形量下进行了锻造工艺试验,研究了锻件的显微组织和高温蠕变性能并进行了超声波检测,分析了锻造温度和变形量对GH4698合金锻件的组织和蠕变性能的影响规律。结果表明,组织均匀、晶粒相对较大的锻件高温蠕变性能较好,提高锻造温度和控制极限变形量能得到均匀粗大的组织。但温度过高会引起锻件晶粒过大,超声波检测难以达到要求。     

奥氏体不锈钢大型锻件超声波检测工艺及特点分析

奥氏体不锈钢大型锻件由于其材料和尺寸的特殊性,给超声波检测小平底孔当量缺陷的探测灵敏度确定及缺陷定量带来了困难.本文从仪器和探头的选择、衰减系数的测定和灵敏度调节等方面讨论了锻件的检测工艺方法.另外还结合实践经验对锻件超声检测中的一些特点进行了分析.     

测量距离对超声表面波评价不同组织的材料表层硬度的影响

通过搭建高精度的超声表面波检测系统,采用双探头法测量不同热处理45钢标定试件超声表面波的传播声时和接收声波幅值,分别计算超声表面波的传播声速和衰减系数;在测量过程中,改变发射探头和接收探头之间的距离,研究不同测量距离及微观组织对超声表面波声速测量的影响,由此建立材料表层硬度、微观组织及超声表面波特征值之间的映射关系,得到超声表面波评价45钢试件表层硬度指标的标定模型,并对标定模型进行验证。研究表明,采用超声表面波声速评价45钢表层硬度可行,标定模型预测硬度误差满足工程应用误差10%的要求;超声表面波衰减系数与材料表层硬度没有明显的映射关系,不能作为评价45钢试件表层硬度指标评价参量。     

铸铁烘缸的超声测厚工艺优化

由于铸铁材料的特殊性,普通测厚仪无法准确测量铸铁烘缸的厚度。利用带A扫信号的超声波检测仪在铸铁阶梯试块上进行试验,得出在一定压力和温度范围内,铸铁的声速、硬度和金相基本保持不变的结果,因此可以利用烘缸凸缘部位进行声速校准。通过对不同超声波探头的对比试验,得出不同频率、不同晶片尺寸探头的优缺点,有助于提高铸铁烘缸超声测厚的精确度。     

基于临界折射纵波法Q345C焊接接头残余应力检测

基于声弹性理论,采用临界折射纵波法测量12 mm厚Q345C钢对接接头残余应力,测试过程中采用频率2.5 MHz的一发一收探头,获得对接接头不同区域的残余应力分布状态。由于超声在传播过程中材料的微观组织尺寸和形貌会影响超声波的传播速度,通过对焊接接头不同区域分别进行标定,得到各个区域的应力系数K,提高了Q345C钢焊接接头残余应力测试的精度。通过修正焊接接头微观组织差异性对超声波声速的影响,促进临界折射纵波法测试残余应力的工程化应用。     

国产7075铝合金材料锻造工艺参数的测试

国产7075合金的化学成分与LC9合金相近。为了合理地制定该材料锻件的锻造工艺,我们对其进行了过烧、镦粗和拉伸试验,以及不同变形量下淬火后晶粒尺寸的测定,所得结果为其锻件锻造工艺参数的确定提供了依据。     

搅拌摩擦加工增强LA103Z镁锂合金超塑性

利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200～350℃、应变速率为5×10^-4～1×10^-2 s^-1时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明：当在温度为300℃、应变速率为1×10^-3 s^-1时,FSP-LA103Z合金的伸长率约为430%,曲线为流变应力稳定型,该条件下的应变速率敏感系数m为0.55。在FSP-LA103Z合金的超塑性变形过程中,β-Li晶粒长大并重新排列,其晶界扭曲畸变;α-Mg相经析出、断裂、长大,呈等轴状或球状在晶界均匀分布,部分重新聚合;Al Li相的固溶析出促进位错滑移从而协调晶内变形。在变形前期,β-Li主导变形,细小α-Mg抑制β-Li生长。在变形后期,α-Mg主导变形,β-Li晶粒沿着拉伸方向规律排布,使得β/β界面阻力增大不利于变形。此时,FSP-LA103Z合金主要由α/β界面滑移及α-Mg晶粒转动协调变形,随着空洞的形核、长大、合并,最...     

超声无损评价2219铝合金晶粒尺寸

为了研究铸态2219铝合金平均晶粒尺寸与超声声速和超声衰减系数的关系,在铸锭不同径向位置取样,获得不同晶粒尺寸的试块。采用RITEC RAM-5000 SNAP非线性高能超声测试系统进行超声参数测量。研究结果表明,纵波声速和平均晶粒尺寸呈线性减小趋势,衰减系数和平均晶粒尺寸呈三次多项式增长趋势。     

锻造变形与固溶处理对GH536合金锻件晶粒及硬度的影响

通过锻造变形量及固溶工艺参数的变化,研究了GH536合金锻件晶粒度及硬度的变化规律。试验结果表明：镦粗变形后,锻件晶粒尺寸有减小的趋势,但变形程度对锻件晶粒影响不大,锻件晶粒与变形前相当;固溶处理温度影响GH536合金锻件的晶粒尺寸及硬度,固溶保温时间对GH536合金锻件的晶粒及硬度影响不大。     

厚壁CCASS材料特性及其对超声检测的影响

对壁厚98 mm的离心铸造奥氏体不锈钢(Centrifugally Cast Austenitic Stainless Steel,CCASS)试样的纵波声速、衰减系数和幅度谱等声学特性进行了测试分析,并采用TRL相控阵探头进行扇形扫描和B扫描检测。结合试样的宏观、微观组织对实验结果进行了分析讨论。研究表明:试样晶粒粗大,内部组织存在分层,介质的非均质性明显,导致超声检测信号噪声水平高、幅度谱波动大,纵波声速和衰减系数在一定范围内变化,相控阵扇形扫查和B扫查成像效果较差。利用CIVA软件得到的模拟结果为解释上述实验现象提供了依据。     

TC4合金Ф25mm棒材超声波水浸检测探头应用研究

采用不同频率、晶片直径和焦距尺寸的圆柱面聚焦探头、球面聚焦探头,检测TC4合金准25 mm对比试样,通过对TC4合金准25 mm棒材超声波水浸检测探头的参数进行研究,分析了圆柱面聚焦探头检测灵敏度、水距和信噪比的对应关系。结果表明,采用圆柱面聚焦、频率15 MHz、晶片直径准0.25″、焦距1.0″的水浸超声波探头,对TC4合金准25 mm棒材缺陷检测结果较好,可以保证检测结果的真实性和稳定性。     

郑州轻研合金批量生产大规格轻质高强铝锂合金锻件

正近日,郑州轻研合金科技有限公司成功实现大规格轻质高强铝锂合金锻件批量生产。本次开发的铝锂合金锻件主要为2系和5系铝锂合金,采用真空熔炼铸造法制备出高纯净铝锂合金铸锭,经大变形量热锻加工后获得高强韧铝锂合金锻件。锻件厚度为80～120 mm,最大长度超过2 000 mm,单件质量达300 kg,轻质高强铝锂合金锻件的批量生产对于航空航天器机身舱壁等零部件减重具有重要意义。郑州轻研合金科技有限公司通过不断探索及优化,掌握从熔铸、锻造到热