快速变形法细化TiAl晶粒①

探讨了快速变形法细化钛铝合金晶粒。铸态TiAl合金不仅晶粒粗大而且成分偏析严重,通过对其进行第一次快速锻造变形及热处理后,绝大部分粗大晶粒可以得到细化,但仍残留少星粗大晶粒。随后再继续对其施以第二次快速锻造变形及热处理,使残存的粗大晶粒全部得到细化。经过晶粒细化,TiAl合金具有理想的力学性能。     

热处理对铸态TiAl基合金组织细化的影响

通过直接热处理方法细化铸态及热等静压态的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金组织,选用10 mm×10 mm×12 mm及φ15 mm×30mm两种尺寸试样进行热处理实验,探讨原始铸态组织对热处理组织细化效果,以及试样尺寸对热处理组织均匀性的影响.结果表明:对10 mm×10 mm×12 mm小尺寸试样,铸态和热等静压态试样淬火组织分别是块状转变组织和斑驳状组织,经过循环热处理后,两种组织均可获得50 μm以下的均匀等轴状全片层组织;铸锭的致密部位组织经循环热处理后,无淬火裂纹出现,含缺陷较多的试样经热处理后淬裂现象严重.对φ15 mm×30 mm大尺寸试样,铸态试样经过淬火后中心出现热处理裂纹,试样内部组织转变不均匀.     

循环相变超细化20CrMnTi钢晶粒

细化晶粒是一种提高材料强度和塑性的有效方法.将20CrMnTi钢在Ac1和Ac3温度范围内进行了3道次变温快速循环加热-冷却处理,晶粒尺寸由初始的36.9 μm细化到约5 μm,其布氏硬度值由初始的145.7提高到298.3.结果表明:经过3道次的循环相变处理后,由于形核率的提高,晶粒长大速度的降低和组织遗传性被破坏,...     

循环热处理超细化38CrSi钢晶粒

采用多次循环快速淬火分别在880、900 和920 ℃保温12、13.5 和15 min循环3～5次细化38CrSi钢的晶粒。利用光学显微镜观察38CrSi钢的晶粒形貌,利用截距法和晶粒度法测量奥氏体晶粒的尺寸。在880 ℃保温12 min循环3～5次淬火,确定出最佳的循环次数为3次。分别在880、900 和920 ℃保温12 min循环3次淬火,确定出最佳的淬火温度为880 ℃。在880 ℃循环3次淬火分别保温12、13.5 和15 min,确定出最佳的保温时间为12 min。结果表明,随着循环次数的增加,晶粒不断细化,当3次循环淬火后,继续增加循环次数,晶粒不再细化。当加热温度为880 ℃,保温12 min时,继续升高温度或者延长保温时间,晶粒开始长大。经过最佳工艺细化处理后,38CrSi钢的晶粒细化到5.2 μm。     

锻造TiAl在热处理时晶粒长大的动力学分析

研究了锻造Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ（ａｔ％）在１１８０℃热自理音的组织演变,分析在不同温度等温热处理进晶粒长魇 动力学,在Ｔａ以上等温热处理时,昌粒长大迅速,其晶粒长大因子为２．４。在Ｔａ以下等温热处理进,当热处理由１０ｍｉｎ不断延长到４ｈ时,ｒ晶粒尺寸变化较小,α晶粒不断长大。热处理温度越高,晶粒长大越快在１１８０℃,１２２０℃,１２６０℃和１３００℃热处理进晶粒长大因子分别为２．９,２．８．２．     

变形镁合金晶粒细化及热处理后的组织和性能

通过变形方法细化晶粒提高镁合金塑性；大挤压比(100：1)可获得细晶镁合金挤压薄板，其晶粒尺寸为2．5∽12．5μm；大挤压比 轧制确保合金获得平均晶粒尺寸小于5μm的细晶镁合金薄板。通过优化再结晶退火制度使合金具有最佳的组织结构和良好的力学性能。在523K保温20min后细晶(晶粒尺寸小于12．5μm)镁合金板材具有良好的热拉深性能，能成功拉深出质量完好的筒形件，而晶粒尺寸大于25μm，出现不良的热拉深现象。     

一种铸态亚共析U-Nb合金晶粒细化的热处理工艺研究

通过对某种铸态和预淬火态亚共析U-Nb合金样品的900℃等温淬火实验,利用金相显微镜(OM),透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了单靠热处理工艺细化该种铸态合金晶粒的可行性。实验结果表明,由a y1-2两相组成的铸态样品在a y1-2→y1等温转变过程中没有明显的重结晶行为,y1新相的晶粒特征表现为原y1晶界的平直化迁移,因此淬火后晶粒不能细化;由单一a″相组成的预淬火态样品在a″→y1等温转变过程中则发生完全重结晶,等温0．25h能使晶粒尺寸减小1倍。分析认为,该种铸态合金通过预淬火处理使晶格缺陷增多,以及所生成的单一a″相中存在大量的孪晶结构降低了等温转变时y1新相的形核能导致了a″→y1等温转变发生重结晶。结论认为,采取两次淬火的热处理方法可以细化该种铸态亚共析U-Nb合金晶粒。     

大型锻件晶粒细化热处理研究进展

主要介绍了大型锻件中的组织遗传现象,分析了其形成机制,并总结了切断组织遗传达到晶粒细化的若干热处理工艺和途径,主要包括临界区快速加热、高温正火、高温回火、过冷奥氏体平衡转变等;最后介绍了典型的汽轮机低压转子锻件和超超临界高中压转子锻件的锻后热处理工艺。     

Ti-45Al-5Nb(-0.3Y)合金的连续冷却相变规律

冷却速度对Ti-45Al-5Nb和Ti-45Al-5Nb-0.3Y合金连续冷却相变有较大的影响.炉冷形成全层片组织,空冷下层片形成被α→γm块状反应抑制,油冷形成了极细小的层片组织,水冷主要发生了α→α2有序化转变.空冷导致了羽毛状组织消失和α2相的增加,水冷导致α2晶界的细小层片晶团尺寸较小、数量较多.Y添加对Ti-45Al-5Nb合金连续冷却相变有较小的影响.     

材料热处理的进展和瞻望

概述材料热处理技术和原理的进展。钢中珠光体相变的晚近研究揭示：α和Fe3C与邻近晶粒γ1呈位向关系,但向γ2晶粒生长;α和Fe3C之间存在位向关系,由台阶长大;一个珠光体的领域中α或Fe3C的分枝生长,形成另一领域。贝氏体相变存在切变和扩散两种机制,目前仍有分歧。马氏体相变的有些概念宜应更新,如Magee的动力学公式对低碳钢需加改进;有些成果须待利用,如GCrl5(AISI 52100)钢残余奥氏体经等温马氏体形成,有利于钢件的尺寸稳定性。简述A1—Cu合金时效技术和机制研究的进展以及系列时效合金的发现。介绍回火马氏体致脆的新机制——Fe3C自马氏体析出和自残余奥氏体析出的相关过程,建议短时回火工艺及钢中加Ni以避免回火致脆。基于材料表面状态对疲劳寿命影响的认识,表面处理得以发展,在钢的渗碳中应用动态碳势控制能得到渗碳层碳浓度的理想分布。瞻望绿色热处理的推广材料相变的理论和建模工作值得加以重视。简介以场变数描述显微组织,并根据相场理论作组织变化的模拟。     

循环热处理工艺对双态复相γ—TiAl基合金显微组织的影响

经验证明均匀的结晶粒双态复相组织γ-TiAl基合金具有较好的加工性能,常用的获得这种组织的热处理工艺通过在α γ相区循环热处理获得的。但是以往的循环热处理工艺具有难控制,易出现裂纹,不能广泛应用于工业生产的缺陷。本文采用风冷循环热处理工艺,解决了这些问题,获得了晶粒直径为20μm左右的复相双态TiAl合金,并研究了循环热处理过程中的显微组织演化。结果表明：随着循环次数的增加,材料的均匀性和等轴性有较大的改观。通过改变循环热处理温度以及时间,还可以获得含有不同体积分数片层晶粒的双态组织。     

热机械处理对Ti-45Al-5Nb-0.3Y合金的显微组织与力学性能的影响

包套锻造Ti-45Al-5Nb-0.3Y合金由大量细小的动态再结晶等轴γ晶粒(晶粒尺寸可达1-2 μm),弯曲或破碎的层片和少量的残余平直层片组成,变形组织含有人量位错及少量变形孪晶.锻态试样抗拉强度(σb),延伸率(δ)分别达到708.1 MPa和0.95%.再通过不同的热处理分别得到晶粒细小的双态组织、近层片组织和全层片组织.经1320 ℃/30 min炉冷后得到双态组织,层片晶粒尺寸(d1)约为20 μm,层片体积分数(ψ1)约为60%,具有最高的δ,约为1-9%,σb约为658.9 MPa,为穿晶和沿晶混合断裂;经1340℃/30 min炉冷后得到近层片组织,dI约为60 gm,ψ1约为95%,O'b约为690.2 MPa,δ约为1.75%,上要为穿晶(层片)断裂;经1370℃/15 min炉冷后得到细小全层片组织(d1约为40 μm),具有最高的σb,约为715.1 MPa,5约为1.51%,为穿晶断裂.     

Phase transformation of fully lamellar γ-TiAl alloys in α γ field

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｗｏ ｐｈａｓｅγ ＴｉＡｌｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃａｌｌｏｙｓａｒｅｓｔｒｏｎｇｌｙｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｎｍｉ ｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ[1] .Ｔｈｅｒｅａｒｅｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃ ｔｕｒｅｓ :ｎｅａｒ ｇａｍｍａ ,ｄｕｐｌｅｘ ,ｎｅａｒｌａｍｅｌｌａｅａｎｄｆｕｌｌｙｌａｍｅｌｌａｒ .Ｔｈｅｂｅｓｔｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆγ ＴｉＡｌｉｎｔｅｒ ｍｅｔａｌｌｉｃａｌｌｏｙｓｒｅｓｕｌ…     

MECHANISMS OF α_2→α_2/γ PHASE TRANSFORMATION IN A TiAL ALLOY

ＭＥＣＨＡＮＩＳＭＳＯＦα_２→α_２／γＰＨＡＳＥＴＲＡＮＳＦＯＲＭＡＴＩＯＮＩＮＡＴｉＡＬＡＬＬＯＹＸＵＱｉａｎｇ；ＬＥＩＣｈａｎｇｈｕｉ（ＢｅｉＪｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆ...     

热处理对挤压方棒TiAl合金组织与拉伸性能的影响

在1300℃(T_α-20℃)采用包套近等温热挤压得到Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B合金方形棒材,研究了方棒各部位形变、后续热处理组织对其拉伸性能的影响。结果表明：挤压比为3:1时,铸造片层组织未能均匀破碎,变形程度沿边缘到芯部减弱,合金组织主要由细小等轴晶粒带、残余片层及粗细不等的γ晶粒构成。900℃热处理后,合金向等轴γ组织转化,但仍保留挤压态形貌,平均室温断后延伸率3.3%,合金室温和高温(800℃)的抗拉强度、延伸率与性能均一性得到最佳匹配;1150~1350℃以上热处理,合金组织向近γ→双态→片层组织转变,室温抗拉强度和断后延伸率均降低。在900℃长时间保温时,残余片层限制了γ晶粒的生长。     

钛合金固态相变的归纳与讨论（Ⅰ）——同素异构转变

分别从冷却和时效两个过程对钛合金的固态相变作一系统论述,指出,在冷却过程中,根据冷却速度的不同发生的主要相变有:β→α\",β→α′,β→ω(althermal),β→α;时效过程中主要相变有β→β ω(isothermal)→β α,β→β β′→β α,β→α,α′→β α,α\"→(β α′)→β α。并分析了这些相变的形成特点;最后就目前钛合金固态相变中易混淆的过渡相的关系进行了讨论。     

钢中珠光体转变（一）

钢中珠光体转变属典型的扩散型共析转变。其典型的显微组织为层片状珠光体。本文吸取了国内外近一二十年中关于珠光体转变的主要研究成果,阐述了珠光体形成热力学、动力学、形成机制、影响因素和产物的力学性能等。最后讲述了珠光体生长的台阶机制及一些非铁碳合金的共析组织。