TA18钛合金斜轧管坯组织与性能研究

采用斜轧穿孔法制备TA18钛合金管坯,分析了管坯表面质量、氧化层厚度、组织和性能特点,并研究了开坯轧制加工率对管材组织的影响,以及热处理制度对成品管组织与性能的影响。结果表明:斜轧穿孔法制备的管坯表面光滑,其组织为变形的魏氏组织和少量的块状α组织。该管坯在进行两辊开坯轧制时,变形量应控制在55%以内。采用斜轧穿孔管坯生产的48 mm×5 mm成品管材,经过650~670℃×1 h真空退火处理后,其力学性能完全满足国军标GJB 3423—98和美标ASTM B 338—2010的要求。     

不同方法制备的钛及钛合金管坯组织与性能研究

分别用压力机热挤压法和两辊斜轧穿孔法获得钛及钛合金管坯,对比分析了两种不同方法制备的TA2,TA18,TC4管坯的显微组织和室温力学性能的差异。结果表明:管坯的力学性能受加热温度、变形量等因素影响,挤压管坯的组织均匀细小而斜轧穿孔的组织粗大,挤压工艺优于斜轧穿孔工艺。     

无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心分析

斜轧穿孔毛管壁厚偏心是导致无缝钢管壁厚不均的重要原因,深入认识毛管壁厚偏心的特征和影响因素,是控制无缝钢管壁厚精度的必要前提。基于生产试验对无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心进行了表征,运用解析方法建立了无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心的计算模型,针对实际生产条件进行了预报计算和比较,研究了斜轧穿孔工艺因素对毛管壁厚偏心的影响,并分析了改善毛管壁厚偏心的方法。研究结果表明,无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心的基本特征表现为"偏心螺旋型",在毛管壁厚不均中占比70%以上;管坯温度偏心是影响毛管壁厚偏心非常重要的因素,建议控制在10℃以内;增大斜轧穿孔变形量和毛管旋转次数有利于改善毛管壁厚偏心,相应的措施是减小送进角、增大顶头直径、减小管坯直径、增大轧辊过渡带长度;增大斜轧穿孔速度有利于改善毛管壁厚偏心。     

P92耐热钢δ-铁素体含量的热力学计算与试验分析

 采用试验方法研究了加热温度对P92钢中δ-铁素体含量的影响。试验结果表明,在900~1200℃温度范围内,随着加热温度的升高,δ-铁素体含量先减少后增多,呈U型变化,在1050℃附近δ-铁素体含量最少。采用Thermo-Calc热力学软件计算得到了P92钢的准平衡态相图,并对上述热过程进行了相计算,计算数据与试验结果吻合。随着钢中铁素体形成元素含量增多,P92钢的准平衡态相图的奥氏体区缩小,铁素体区扩大,但处于单相奥氏体区内最低碳含量对应的温度值均在1050℃附近。准平衡态相图能够较好地解释δ-铁素体含量随温度变化的规律。     

连铸圆坯斜轧穿孔变形特征和内折缺陷的探究

通过在斜轧穿孔机上的轧卡试验,揭示连铸坯在穿孔过程中变形特点.试验证明了"隔墙现象"的存在,阐明了连铸坯内部缩孔不会被氧化而产生内折.用正交试验法研究斜轧穿孔参数的变化对内折的影响,确定影响内折的主次因素.试验结果表明轧辊转速和升速比对内折缺陷的影响较大,每一个孔型的穿孔延伸系数接近2时内折率最低.     

P92无缝钢管内表面裂纹分析及工艺优化

采用斜轧穿孔工艺生产大口径P92铁素体耐热无缝钢管过程中,钢管内表面易产生细小裂纹。通过金相分析、高温相变计算和高温加热试验等研究表明,内表面裂纹产生的主要原因是：中心有通孔的P92管坯在坯料加热过程中,由于加热温度过高和在炉时间过长(即表面氧化脱碳加重),导致管坯通孔近内壁产生大量的高温δ-铁素体相,管坯在随后的斜轧穿孔中,裂纹在塑性较差的高温δ-铁素体处产生和扩展。根据内表面裂纹的产生机制,通过对P92钢管化学成分的铬当量、镍当量按Cr_eq<13%、Ni_eq>4%进行控制,坯料保温温度由原工艺的1220～1250℃降为1190～1220℃,对穿孔机轧辊转速、辊距和顶伸量参数优化等工艺改进措施,有效地解决了大口径P92无缝钢管内表面易产生裂纹的问题,提高了P92无缝钢管的成材率和生产效率。     

不同热处理工艺下TC4-DT钛合金的显微组织及力学性能

研究了几种热处理制度对TC4-DT钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:等轴或双态组织具有好的拉伸性能,片层组织能够有效提高材料的断裂韧性;控制单相区固溶的冷却速度以及第二重热处理的温度和冷却速度,可以获得不同尺寸的片层组织;单相区固溶后空冷,再经两相区第二重热处理,空冷的组织中含有粗的初生α片层和细小的次生α片层,炉冷的组织中α片层变厚,单相区固溶后水冷得到马氏体组织,在两相区热处理保温时,马氏体组织直接分解成粗的α片层。采用1 015℃/1 h/AC+955℃/1.5 h/AC+550℃/6 h/AC多重热处理,可以获得粗细相间的片层组织,具有更好的强度-塑性-断裂韧性的综合匹配。     

三辊斜轧穿孔生产TA2管坯工艺研究

研究了三辊斜轧穿孔法生产φ50min×5 mm TA2管坯的生产工艺.通过TA2棒坯不同加热温度对穿透率的影响、不同径向压下量对穿孔后管坯直径的影响、穿孔头尺寸对管坯壁厚的影响、棒坯直径与管坯直径关系的研究,确定了三辊斜轧穿孔法生产纯钛管坯的具体工艺参数:棒坯规格φ48mm,棒坯加热制度930～950℃/40～50mi...     

退火温度对钛合金棒材组织及性能的影响

本文对某钛合金棒材进行了不同温度范围内(650℃～800℃)的退火试验,对钛合金棒材的显微组织和性能进行了研究分析。试验结果表明,当退火温度在650℃时对钛合金棒材的抗拉强度和屈服强度影响较大,对断面收缩率和延伸率影响较小;当退火温度升高至700℃～800℃时,钛合金棒材的抗拉强度和屈服强度变化较小;而对断面收缩率影响相对较大,总体上随温度升高。当退火温度介于700℃～750℃时,钛合金棒材的硬度稳定性较好,硬度介于320HV1～340HV1之间,硬度满足企业所需产品要求。     

钛及钛合金在汽车工业中的应用

钛及钛合金加工材由于其具有比强度高，耐热性好，耐腐蚀性能好，低温性能好以及良好的加工适应性，因而引起了汽车工业的关注。钛合金在500℃甚至600℃左右仍保持良好的力学性能；钛及钛合金的耐腐蚀性能优于不锈钢，尤其是在沿海地区耐氯离子侵蚀和在微氧化气氛下表现良好的耐蚀性；某些钛合金在低温情况下具有较好的延性及韧性、较小的热膨胀性能等特征。目前我国汽车制造业用钛及钛合金，可生产板材、锻件、管材、丝材、锻件等各类合金制品，能加工出各种结构形状的产品，性能优良。     

奥氏体不锈钢15Mn-22Cr-0.56N的热塑性和轧制工艺对其性能的影响

通过热模拟试验和20%～60%单道次变形的热轧试验研究了奥氏体不锈钢15Mn-22Cr-0.56N的高温拉伸和压缩塑性以及热轧工艺对组织和机械性能的影响。模拟试验结果表明,该钢最佳热塑性区为1000～1150℃;热轧试验结果表明,15Mn-22Cr-0.56N钢最佳轧制工艺参数为1000～1050℃、40%变形可得到较高的强韧性。     

TC6钛合金的热塑性变形行为研究

采用热模拟试验机对TC6钛合金轧制态试样进行了不同温度和不同应变速率的应力—应变试验,研究TC6钛合金的高温变形行为。试验结果表明,TC6钛合金在相同的温度下,应变速率越小,热塑性越好,越容易变形;应变速率对TC6钛合金热塑性的影响还与温度有很大的关系,温度越低,热塑性受应变速率的影响越明显。800～900℃时,TC6钛合金热塑性受温度影响较大,变形温度越低,热塑性越差;900℃以上时,几乎不受变形温度和应变速率的影响。TC6钛合金在920～950℃,应变速率1.0 s-1时具有良好的热塑性和很好的热加工性能。     

冷变形量及热处理对BTi-421111钛合金薄板组织和性能的影响

BTi-421111钛合金是一种低成本中强钛合金,通过研究BTi-421111钛合金薄板冷轧变形量、退火温度等工艺参数对室温力学性能和显微组织的影响,探讨了BTi-421111钛合金薄板冷变形特点及组织性能的变化规律,确定了BTi-421111钛合金最佳的退火温度。研究结果表明:BTi-421111钛合金板材具有较好的冷变形能力,合理的变形量为30%左右,此时板材的抗拉强度为1 140 MPa,延伸率为11%,强度-塑性匹配良好;最佳退火温度为780~810℃。     

天铁Ti微合金化Q345B的生产实践

为了减少C-Mn钢Q345B中Mn合金消耗,采用Ti微合金化的成分设计思路,通过细晶强化和析出强化保证Q345B钢的强度.该钢种在天铁1 750 mm半连续热连轧机组实现了工业化生产.热轧加热温度1 200℃,终轧温度在840～880℃,卷取温度在550～620℃.通过采用合理的控轧控冷工艺,使钢板获得了良好的金相组织和力学性能,显著降低了生产成本.     

高温轧制对AZ31B镁合金组织和性能的影响

研究了高温轧制工艺对AZ31B镁合金微观组织、织构以及性能的影响规律.在轧制状态下,随着轧制温度从450℃升高至525℃,合金组织内部动态再结晶逐渐增多,孪晶数量不断减少,同时组织的均匀性也得到了改善,基面织构强度也呈下降的趋势.经350℃保温60min退火之后,合金板材内部发生了完全再结晶,孪晶组织消失,显微组织更均...     

低氧MHC合金板材的制备及力学性能

采用粉末冶金方法和热轧工艺制备了低氧MHC合金轧制板材,通过化学分析、金相分析、硬度测试、拉伸力学性能测试研究了低氧MHC合金的显微组织和力学性能。研究表明：通过调节C/Hf原子比、钼粉还原并结合真空烧结等手段,可以有效降低合金中的氧含量。不同温度下退火后样品显微组织分析和力学性能测试结果对比表明,合金板材在1 300℃以下为回复阶段,随着退火温度的增加,1 300℃开始发生再结晶,强度和硬度逐渐下降,塑性提高,在1 600℃时再结晶完成,完全再结晶的低氧MHC合金板材塑性优异。     

49MnVS3曲轴用非调质钢控轧控冷工艺技术研究及应用

49MnVS3非调质钢(/%:0.47C,0.39Si,0.90Mn,0.016P,0.050S,0.22Cr,0.09V,0.015Ti,0.011Al,0.02Ni)的生产流程为铁水预处理-60t顶底复吹转炉-LF处理-VD真空脱气-220 mm×300 mm坯连铸-控轧控冷。研究了控轧控冷工艺对49MnVS3非调质钢组织和性能的影响。φ110 mm轧材试验工艺参数:加热温度1150～1250℃、开轧温度1 0500℃、终轧温度850℃、轧后冷却速度70℃/min、冷却开始温度850℃和终止温度500℃。结果表明,试验炉次粒度提高高.5～1.0级,带状组织减轻轻0.5～1.5级,硬度、强度及塑韧性均有所提升,获得良好的强韧性匹配。     

感应加热温度对冷?热轧制成形钛/钢复合板界面的影响

对钛/钢组坯进行冷轧预复合成形,将钛/钢预复合板感应加热至热轧温度后单道次热轧成形制备了钛/钢复合板,研究了感应加热温度对钛/钢复合板的界面组织和界面结合性能的影响。结果表明,冷?热轧制复合法制备的钛/钢复合板的界面结合紧密,没有孔洞和间隙。钛/钢复合板由于感应加热和热轧的时间较短（<5 s）,钛/钢界面仅有少量硬化层碎块,没有金属间化合物析出。钛/钢复合板的界面Ti和Fe元素扩散层宽度随感应加热温度增大而增大,950 ℃时界面扩散层宽度达到8 μm。在感应加热温度为750 ~ 950 ℃的条件下,钛/钢复合板的界面结合良好。      

稀土对Fe-43Ni膨胀合金热塑性的影响

Fe-43Ni膨胀合金因其凝固组织粗大导致合金的热塑性较差,在热加工过程中开裂严重。针对该问题,通过Gleeble高温拉伸试验、SEM、EDS等手段研究了稀土Ce及其含量对Fe-43Ni膨胀合金组织和热塑性的影响。结果表明,常规Fe-43Ni合金在温度小于1 000℃时热塑性较差。添加质量分数为0.025%的Ce,合金中形成了大量的Ce₂O₃和Ce₂O₂S稀土夹杂物,合金的热轧组织显著细化。850～1 100℃温度区间的热塑性明显提高,热塑性良好的温度区间向低温区扩大了50℃。但是添加质量分数为0.063%的Ce时,合金铸锭在热轧过程即发生开裂,热塑性严重恶化。稀土添加适量可提高合金的热塑性,反之过量会恶化热塑性。试验结果为大生产中热轧稀土微合金化Fe-43Ni膨胀合金提供一定的指导。     

固溶时效处理对TB9钛合金棒材组织与性能及其弹簧弹性的影响

TB9钛合金弹簧具有比强度高、耐蚀性优良和抗疲劳性好等优点,已在汽车工业及航空航天领域中得到应用。通过不同的固溶-单级时效处理制度对TB9钛合金进行处理,研究了其对TB9钛合金棒材组织与性能及弹簧弹性的影响。结果表明,经800℃×30 min/AC+510℃×16 h/AC固溶时效处理的TB9钛合金棒材具有良好的综合力学性能。随着时效时间的延长,合金析出相的尺寸和数目有较大的变化,析出相的非均匀性随时效时间的增加而消除,同时晶粒明显细化,平均粒径在20μm左右。固溶时效处理对TB9钛合金弹簧的压缩弹力有较大影响,弹簧经过800℃×30 min/AC+510℃×16 h/AC的固溶时效处理后获得良好的弹性。