挤压温度对γ-TiAl基合金组织与性能均匀性的影响

研究了挤压温度对TiAl合金变形组织与性能均匀性的影响。结果表明,TiAl合金挤压件芯部与边缘组织差异明显,芯部为粗大的近片层组织,边缘为细小的等轴近γ组织,这与变形温度和变形量分布不均匀有关。随着挤压温度升高,芯部残余片层晶粒减少,而再结晶片层晶粒增多。变形组织中等轴γ晶粒体积分数越多,片层晶粒尺寸越小,最终热处理态合金晶粒尺寸越小,室温伸长率越高。1280℃挤压棒材热处理组织较均匀,芯部与边缘室温伸长率差别较小。     

Mg-3Sn合金棒材的挤压数值模拟与试验验证

对Mg-3Sn合金棒材的挤压工艺进行了数值模拟,通过改变挤压比、挤压温度和挤压速度的方法优化了挤压工艺,并在优化工艺参数下进行了Mg-3Sn合金棒材的挤压加工。结果表明,Mg-3Sn合金棒材的最佳挤压比为21,挤压温度为380℃,挤压速度为3 mm/s。优化工艺下的挤压棒材晶粒组织已经得到细化,且有变形挛晶和等轴晶产生,组织较为致密,未见孔洞、挤压变形层等缺陷,棒材的抗拉强度和屈服强度都有较大幅度的提高,而断后伸长率略有降低或者基本不变。Mg-3Sn合金棒材的挤压工艺数值模拟结果与试验结果较为一致。     

新型铜合金/非晶复合材料的挤压成形特性

基于大块非晶在过冷液相区间具有较好的热塑性成形特点,选择铜基非晶Cu40Zr44Ag8Al8和铜合金,通过挤压成形工艺,制备出一种新型的铜合金/非晶复合材料;在703 K和挤压速度为0.4 mm/min下对该复合材料进行挤压,获得铜合金、非晶复合材料棒材.通过光学金相(OM)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热分析(DSC)和维氏硬度测试(HV)对挤压变形前、后芯部非晶进行形貌观察和结构分析.结果表明:芯部非晶在挤压前期呈不均匀分布,而后分布非常均匀;结合XRD、DSC和硬度的结果分析,在703 K下挤压后,芯部非晶没有发生晶化.     

变形程度对6061铝合金大规格棒材组织和性能的影响

为了研究挤压变形程度对6061铝合金大规格棒材组织和性能的影响,通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、导电率、拉伸试验测试在不同变形程度条件下6061-T6铝合金棒材的组织和性能。结果表明,经过挤压变形后,棒材晶粒被细化,纵向组织被拉长。随着变形程度的增加,棒材边部、1/2半径处、芯部组织更加均匀,拉伸断口韧窝形貌逐渐均匀密集,导电率逐渐降低,而力学性能逐渐升高。随着变形程度的增加,棒材边部与挤压筒的摩擦力增大,当变形程度大于85.6%时,边部金属流动受摩擦阻力作用,其力学性能逐渐低于棒材芯部的。当变形程度小于73%时,边部金属流动与挤压筒接触,晶粒被破碎拉长,其力学性能和伸长率远高于芯部的。     

挤压比对TiAl合金铸锭挤压过程的影响

采用有限元模拟方法研究了挤压比对TiAl合金挤压变形的影响。结果表明:TiAl合金在热挤压过程中,挤压载荷和时间的关系与其它合金有所不同,即挤压载荷达到峰值后并未明显地降低,而是在某一数值附近波动。这与合金具有较高的加工硬化率有关。增大挤压比有利于变形向棒材心部深入,挤压比超过7时,锭坯内径向流速分布不均匀,进一步增大挤压比,金属流动的不均匀性也增大。     

粉末高温合金挤压变形组织及变形机理研究

挤压能够提高材料的力学性能,改善材料的组织状态,并为后续的变形提供性能优良的坯料.本文通过对粉末高温合金(FGH96合金)挤压变形,获得了组织良好的挤压棒材.采用徕卡DMLM显微镜对显微组织进行了观察分析,结果表明:挤压变形后,FGH96合金的原始颗粒边界得到了破碎,再结晶后获得了细小、均匀的等轴晶,晶粒尺寸为3μm～10um.通过对γ'相的分布和形貌观察,结果表明:挤压变形后,γ'相得到了破碎,并均匀分布在晶粒边界.同时,采用JEM-2010EX透射电子显微镜(TEM)对挤压试样的塑性变形机理及规律进行了观察研究.     

粉末高温合金包套挤压过程中材料的流动行为及应力分析

对异种合金包覆热挤压过程中材料的流动行为进行了模拟研究和工艺试验验证。结果表明,根据模拟分析得到的挤压力-行程曲线,并结合芯料和包覆材料流动特点,可将异种合金包覆挤压过程划分若干阶段;其中,芯料稳态挤出阶段得到的芯料直径和长度决定了包覆挤压时芯料棒材挤压比和成材率;对芯料稳态变形阶段内芯料和包覆材料典型部位进行应力分析,绘制了典型部位的应力状态矢量图,并采用罗德系数对变形区内两材料的应变类型和变形的复杂程度进行了定量表征;提出了异种合金包覆挤压棒材挤压比计算方法;进一步分析讨论了材料屈服应力对材料流动及挤压比的影响规律;与工艺试验结果对比发现,模拟得到的挤压棒材包覆层厚度与试验结果吻合良好。     

异种合金包覆挤压过程材料的流动行为及应力分析

对异种合金包覆热挤压过程中材料的流动行为进行了模拟研究和工艺试验验证。结果表明,根据模拟分析得到的挤压力-行程曲线,并结合芯料和包覆材料流动特点,可将异种合金包覆挤压过程划分若干阶段;其中,芯料稳态挤出阶段得到的芯料直径和长度决定了包覆挤压时芯料棒材挤压比和成材率;对芯料稳态变形阶段内芯料和包覆材料典型部位进行应力分析,绘制了典型部位的应力状态矢量图,并采用罗德系数对变形区内两材料的应变类型和变形的复杂程度进行了定量表征;提出了异种合金包覆挤压棒材挤压比计算方法;进一步分析讨论了材料屈服应力对材料流动及挤压比的影响规律;与工艺试验结果对比发现,模拟得到的挤压棒材包覆层厚度与试验结果吻合良好。     

ECAE法制备铜铝双金属复合棒材数值模拟与试验研究

利用Deform-3D有限元软件对铜铝双金属复合棒材室温4道次B_C路径ECAE变形过程进行模拟，研究了金属流动、挤压载荷、等效应变以及平均应力的分布及变化规律；并在自行设计的模具上进行了试验验证，成功制备出铜铝双金属复合棒材，对变形材料进行了物理网格试验及组织性能测试。结果表明，ECAE工艺下铜铝双金属复合棒材内部存在剧烈剪切变形区，复合坯料由不稳定变形逐渐过渡为均匀协调变形，材料内部处于理想的三向压应力状态，静水压力较高，界面处金属结合紧密。4道次ECAE挤压后，铜铝双金属复合坯料整体变形相对均匀，平均累积等效应变量为4.49。随着挤压道次的增加，载荷峰值不断增加，同时复合坯料内部显微硬度不断升高，但包覆层增幅大于芯部材料。     

2A50合金正反挤压棒粗晶的对比

阐述了２Ａ５０合金反挤压棒材粗晶区的分布特征,以及与正抗压棒材粗晶环的差异。通过对该事金正反挤压棒粗晶的试验研究,发现２Ａ５０合金反挤压棒材粗晶区由两部分组成;最外层深度小于２．０ｍｍ的粗大晶粒区和由粗晶区向中心延伸的小晶粒区,这同正坟棒材粗晶环有很大差异。试验结果表明：２Ａ５０合金反挤压棒材边部由粗晶区向中心延伸的小晶粒区是不完全再结晶组织,不应属于粗晶环。     

二次挤压对Mg-5.0Gd-4.0Ni-0.5Cu-0.8Y-0.5Zn合金显微组织及力学性能均匀性的影响

采用金相显微镜、电子扫描显微镜、万能拉伸试验机等研究了一次挤压(E1)、二次挤压(E2)对Mg-5.0Gd-4.0Ni-0.5Cu-0.8Y-0.5Zn合金棒材显微组织及力学性能均匀性的影响。结果表明:一次挤压后,合金心部呈现双峰组织,边部是均匀的细晶组织,棒材织构整体呈现基面织构且心部织构显著强于边部,边部强度和伸长率明显高于心部;二次挤压后,边部和心部都是均匀的细晶组织,心部织构显著降低,但仍略高于边部,力学性能进一步提高,在不同部位基本一致。二次挤压显著提高了可溶解镁合金组织及力学性能的均匀性。     

LY12CZ挤压棒材粗晶环微观分析

通过微观组织分析，研究了ＬＹ１２挤压棒材在固溶处理前进行足够的冷拔变形可消除其粗晶环的现象。足够的冷变形增加了再结晶的形核率，改变了第二相粒子、残余应力的大小和分布，从而获得了均匀的细晶组织，消除了粗晶环。由此还分析了ＬＹ１２ＣＺ挤压棒粗晶环形成的原因，即挤压过程中棒材边部剧烈的剪切变形使其具有很大的畸变能，促使第二相粒子聚集长大而失去对再结晶的抑制作用，在随后的淬火加热过程中发生一次再结晶而聚集长大形成粗晶环     

往复挤压对Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr铸态组织和力学性能的影响

研究了往复挤压对准晶增强Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr铸态合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,往复挤压可大幅度细化Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr铸态合金组织,且使I相等相对均匀地分布在α-Mg基体中。同铸态合金相比,挤压后Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别提高了75.8%,43.2%和35%。     

热挤压和热处理对GH710合金显微组织和力学性能的影响

研究了GH710合金经热挤压和热处理后微观组织和强化相的演化行为,以及对合金力学性能的影响.结果 表明:经过热挤压后,合金铸态组织被破碎并发生再结晶,挤压棒材再结晶组织随挤压比增大而进一步细化且更加均匀.挤压后合金中存在三种不同类型的γ'相,初生一次γ'相主要分布于晶界和三晶交点位置,平均尺寸为986.3 nm;二次γ...     

挤压温度对Mg-Sm-Zr合金组织与力学性能的影响

将直径为80 mm的Mg-0.7Sm-0.3Zr合金铸锭分别在350、380和410℃下挤压成直径为16 mm的棒材。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、室温拉伸实验等研究了在不同温度挤压后Mg-0.7Sm-0.3Zr合金的显微组织、织构与力学性能。结果表明：铸态合金的组织主要为α-Mg基体，晶粒粗大，尺寸为20.7μm。经过挤压后晶粒明显细化，410℃挤压后平均晶粒尺寸为2.83μm,沿挤压方向出现很多细晶带交替分布。随着挤压温度的升高，再结晶分数逐渐增加，合金强度逐渐下降，断后伸长率逐渐增加。410℃挤压棒材的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为202 MPa、144 MPa和44.4%。     

TB9钛合金棒材组织遗传效应与性能

以TB9钛合金为研究对象，对比分析了TB9铸锭不同部位在热加工过程中的组织差异，揭示了TB9钛合金棒材的组织遗传效应及其对性能的影响。结果表明，TB9钛合金铸锭可以分为底部沿轴向的柱状晶区，芯部的等轴晶区，边部与轴向呈45°的柱状晶区。其中铸锭底部的柱状晶具有较强的<100>织构，在随后的锻造和热轧过程中，<100>织构的柱状晶难以破碎，具有很强的遗传性，致使最终棒材尾部残留粗大的柱状晶结构，时效后抗拉强度仅为987 MPa。铸锭芯部等轴晶区没有明显的择优取向，最终制备的棒材晶粒细小，组织均匀，棒材的性能优良，抗拉强度可达1290 MPa。     

棒材连续挤压流动特征的模拟与实验研究

为解决棒材连续挤压过程中坯料流动不均匀的问题,利用物理模拟与数值模拟相结合,将模拟结果与实际产品金相组织进行对比,获得连续挤压过程中坯料的流动特征.在物理模拟阶段,为了更直观地展现连续挤压过程中坯料的具体流动特征,采用黏土模拟高温条件下的黄铜合金,并基于自行设计的物理模拟装置挤出黏土棒材,将挤出的黏土棒材取横纵切片进行...     

挤压工艺对Mg-Sr-Y中间合金组织及力学性能的影响

研究了挤压工艺参数(挤压温度、挤压比)对Mg-Sr-Y中间合金组织和性能的影响。结果表明:Mg-Sr-Y中间合金的铸态组织是由树枝晶状的基体相α-Mg、沿晶分布的网状共晶组织(Mg17Sr2+Mg25Y4)组成;热挤压后合金的晶粒明显细化,树枝晶和网状组织被打碎,晶粒大小和合金中析出相的分布更均匀。同时挤压后合金的硬度显著提高,力学性能明显改善,形变强化效果较为显著,其强化效果与挤压温度和挤压比有关。挤压温度越高,挤压比越大,则强化效果越显著。     

VAR制备TiAl合金铸锭的高温本构模型及挤压过程的数值模拟

采用Gleeble热压缩试验建立了真空自耗法制备φ220 mm TiAl合金铸锭的高温变形本构方程,将该本构方程嵌入Deform-3D软件后对不同工艺条件下TiAl合金铸锭的热挤压过程进行了数值模拟,获得了在不同模具锥角及不同挤压速度下棒材内的等效应变场、温度场,得出70%变形量下TiAl合金最佳的挤压工艺。研究发现,模具锥角对棒材等效应变场、温度场和均匀变形区尺寸均有较大影响;而挤压速度对棒材等效应变场影响不大,但对棒材的温度场有显著影响。     

2024铝合金微变形各向异性消除工艺研究

以 2 0 2 4铝合金挤压棒材为对象 ,试验证实了挤压效应对其微变形行为具有显著的影响。着重研究了微变形消除各向异性工艺 ,通过形变热处理获得了均匀细小的等轴晶组织 ,使轴向和径向的微屈服强度趋于一致 ,达到了微变形行为的各向同性。