机械合金化和添加微量Y2O3对制备细晶钨合金

采用机械合金化、添加微量Y2O3和冷等静压、液相烧结工艺制备Ф25mm的晶粒度为3～4μm的细晶93W-4.9Ni-2.1Fe(质量分数%,下同)合金棒材,研究粉末机械合金化、添加微量Y2O3、烧结温度和保温时间对合金棒材烧结致密化和显微组织的影响。结果表明:在1480℃液相烧结时钨晶粒发生明显球化,在此温度下降低保温时间对控制钨晶粒长大有较大影响,保温时间为30min时,钨晶粒尺寸为5～8μm;保温时间为60min时,钨晶粒为8～10μm。添加微量稀土氧化物Y2O3可以进一步有效地抑制晶粒的长大,降低合金的钨晶粒尺寸和提高组织均匀性,在1480℃烧结60min时,钨晶粒为3～4μm,而且晶粒尺寸分布更均匀。     

含氮气氛FSP表面改性纯钛的微结构和织构

本文研究了含氮气氛下FSP表面改性纯钛的微结构和织构。结果表明：FSP纯钛搅拌区为等轴晶粒,靠近AS侧和RS侧的动态再结晶晶粒平均晶粒尺寸为2.29μm,近表面和中心区受温升和摩擦搅拌的综合作用,平均晶粒尺寸分别长大至6.48μm和8.64μm。FSP热机影响区呈梯度分布,靠近搅拌区部分晶粒细化破碎严重;远离搅拌区部分,原始晶粒变形小,以形变孪生机制为主。AS侧、底部和RS侧的热机影响区宽度分别为900μm,700μm和480μm。热机影响区内主要形成{10-12}拉伸孪晶。搅拌针形状是FSP纯钛微区织构演变的重要影响因素,搅拌区晶粒的c轴接近于PD方向。受搅拌区晶粒细化和加工硬化共同作用,搅拌区硬度整体高于母材,硬度最大值达到223.7HV_0.5。     

退火工艺对TA1热轧宽厚板组织与性能的影响

以2500 mm宽30 mm厚的TA1热轧钛板为研究对象,采用拉伸试验机、光学显微镜等手段研究了退火温度对其力学性能的影响。结果表明,热轧宽厚TA1钛板(670～730)℃×1. 5 h退火后,可获得最佳的显微组织和综合力学性能,组织为细小均匀的等轴晶粒,经晶粒尺寸为133～150μm,屈服强度为255～245 MPa,抗拉强度为330～315 MPa,伸长率为38%～45%。     

低碳钢亚快速凝固过程夹杂物的生成规律

薄带钢中夹杂物是影响其表面质量和材料性能的重要因素。采用真空感应熔炼和铜模吸铸的方法制取了Si-Mn脱氧后加Ti脱氧的低碳钢薄带,薄带中全氧含量为79μg/g,凝固冷速范围为240~960 K/s。利用此工艺制备的薄带中大多数夹杂物尺寸小于1μm,最大夹杂直径为8.5μm。其中尺寸在0.2~0.5μm夹杂物的数量密度为825个/mm2,其在截面上的分布规律为:表面数量最多,达1 570个/mm2,中心和1/4处数量接近。尺寸在0.5~5μm夹杂物的数量密度为510个/mm2,各厚度位置分布均匀。尺寸大于5μm夹杂物的数量密度为15个/mm2,各厚度位置分布均匀。对夹杂物的成分、形貌和结构分析显示,每个夹杂均由多个晶体组成,整体形貌近似球形,为TinO2n-1+Mn S复合夹杂,其中以钛氧化物为主体,Mn S附着在钛氧化物的表面区域。     

稀土对不同尺寸微合金钢连铸坯奥氏体化行为的影响

以加与未加稀土的低碳微合金连铸钢坯为研究对象,分别截取心部不同尺寸的试样,根据现场加热制度进行加热处理。通过ICP测定试样的铌、钛含量,采用激光共焦显微镜分析奥氏体原始组织,分析试样尺寸、稀土对奥氏体化行为的影响规律。结果表明,小尺寸试样比大尺寸试样Nb、Ti含量高,而加入稀土对铌、钛的固溶度无明显影响;加入稀土可以改善奥氏体晶粒分布的均匀性、细化晶粒尺寸,对加稀土的大尺寸试样影响显著,其中晶粒尺寸小于30μm的占55.29%,30～60μm的占39.65%,其余尺寸很少。     

多弯道蛇形管浇注法制备半固态A356铝合金浆料

采用多弯道蛇形管浇注技术制备半固态A356铝合金浆料。结果表明:在浇注温度为640～680℃的条件下,当弯道数量为3且直径为20 mm时,可获得形状因子F为0.72～0.85和晶粒直径D为55～75μm的半固态浆料;当弯道数量为5且直径为20 mm时,可获得形状因子F为0.86～0.92和晶粒直径D为44～58μm的半固态浆料;当弯道数量为5且直径为25 mm时,可获得形状因子F为0.76～0.90和晶粒直径D为48～68μm的半固态浆料。弯道数量增加或弯道直径减小,可以改善初生α(Al)晶粒的形貌和尺寸。弯道内的合金熔体具有自搅拌的作用,可使初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。     

SA508-3钢初始晶粒度对热变形后微观组织的作用规律

为研究初始晶粒度对SA508-3钢热变形后微观组织的作用规律,将Φ10mm×15mm圆柱形试样置于电阻加热炉中加热并保温不同时间,以获得不同的初始晶粒度。运用面积法测得保温0min、30min和60min后的微观组织晶粒尺寸分别为650μm、950μm和1200μm。设计并进行了楔形试样高温镦粗实验,研究了SA508-3钢不同初始晶粒度在热变形过程中的动态再结晶体积分数和动态再结晶晶粒尺寸的演化规律。结果表明,当楔形试样压下率为50%时,不同初始晶粒尺寸对发生完全动态再结晶的临界应变有较大影响,初始晶粒尺寸越大,发生完全动态再结晶的临界应变越大。当动态再结晶完全发生时,3种不同初始晶粒尺寸对应的热变形后平均晶粒尺寸分别约为70μm、73μm和75μm。表明当变形量超过临界应变促使发生完全动态再结晶时,初始晶粒尺寸基本不影响热变形后的晶粒尺寸。     

速凝铸带厚度对烧结NdFeB强韧性和磁性能的影响

研究了烧结NdFeB磁体强韧性和磁性能对速凝铸带厚度的依赖性.结果表明：磁体的抗弯强度随着铸带厚度的减小而迅速增大,当铸带较薄时,带内的微细晶制粉时形成较多氧化的细小颗粒,它们能有效延缓烧结过程中的晶粒生长速度.由断裂强度公式得知,晶粒越小,磁体抗弯强度越高,因此用0.38 mm厚铸带制成的磁体抗弯强度比0.45mm厚铸带制成的磁体大得多.同时,铸带厚度为0.45 mm时,带内晶粒尺寸分布较好（3 μm～5μm）,此厚度铸带制备的磁体磁性能可获得最佳值.     

Mn、Fe对AZ91D镁合金中Al4C3细化效率的影响

采用OM、SEM、EDS等测试手段研究了Mn、Fe对Al4C3细化AZ91D镁合金显微组织的影响.结果表明,经0.6%Al4C3细化后,基体合金的平均晶粒尺寸由360μm减小至215μm.在此基础上,将基体合金的Mn含量由0.23%增至0.5%,可使合金的平均晶粒尺寸进一步降至130μm.继续增加Mn量至0.7%时,其晶粒尺寸变化不大.当基体合金中Fe含量由0.0021%增至0.1%时,晶粒尺寸由215μm减小至123μm.Mn、Fe对AZ91D合金中Al4C3细化效率的影响机制可能是,三者共同作用形成的Al-C-O-Mn-Fe复杂颗粒可作为α-Mg晶粒的异质核心.     

WEA331-xSi合金普通凝固的组织特征

研究了WEA331-x Si(x=0、0.5、1.0、1.5和2.0)的凝固组织特征。结果表明,WEA331合金由α-Mg、Mg_(24)Y_5、Mg_(12)Nd和Al_3Y相组成,粒状晶粒尺寸约为44.8μm。添加0.5%Si时,合金中出现呈团聚状分布的高温相YSi_2和Gd_5Si_3,其熔点分别为(1650±20)℃和1520℃,晶粒转变为由枝晶臂构成的晶粒,尺寸细化到23.4μm;Si含量为1.0%时,组织中除了原有相外还出现少量Mg_2Si,晶粒尺寸减小到19.7μm;Si含量超过1.5%时,合金中出现汉字状Mg_2Si和大块状Mg_2Si,晶粒再度转变为粒状晶,尺寸增大到超过31.6μm。从组织特征看,WEA331中添加1.0%Si时最有可能获得高性能高温合金。     

内压对5A02铝合金充液剪切弯曲管微观结构的影响(英文)

为了研究剪切变形对微观组织的影响,采用电子背散射衍射方法研究铝合金剪切弯曲管的微观组织特征。分析不同内压对外侧圆角和内侧圆角微观组织的影响。结果发现:未变形管材的晶粒尺寸为100μm;在内压为15.2MPa时,变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸为50～100μm,而内侧弯角区域晶粒细化到30～50μm;当内压达到38.0MPa时,晶粒进一步细化,在变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸达到30～50μm,而内侧弯角区域晶粒细化到10～20μm。由此可知,剪切变形对两圆角区域的微观组织有着重要的影响,随着成形压力的提高,晶粒尺寸逐渐细化。由于内外侧不同的变形程度,即便成形压力相同,内侧晶粒尺寸也明显小于外侧的。     

铝合金钻杆管体动态再结晶的不均匀分布研究

采用DEFORM-3D有限元分析软件,以Yada为动态再结晶模型,对Φ73 mm×9 mm双端内加厚7075铝合金钻杆管体挤压成形的动态再结晶进行模拟,研究管体上动态再结晶百分数及其晶粒平均尺寸的分布规律,通过Φ73 mm×16 mm的前端加厚段、Φ73 mm×9 mm的主体管段挤压实验得到管体各部位的金相图,以验证数值模拟结果,并经测试获得前端加厚段与主体段内、外表面维氏硬度,得到动态再结晶不均匀分布对管体力学性能的影响。结果表明:径向上,管体前端加厚段内表面最大动态再结晶百分数及其晶粒平均尺寸分别为12.56%、17.58μm,分别比外表面高5.63%、12.26%;主体段内表面的最大动态再结晶百分数及其晶粒平均尺寸分别为15.46%、16.98μm,分别比外表面低72.51%、21.93%;后端加厚段内表面最大动态再结晶体积分数及其晶粒平均尺寸分别为17.89%、19.70μm,分别比外表面低78.57%、24.55%。轴向上,随着挤压的进行,后端加厚段外表面动态再结晶百分数及其晶粒平均尺寸最大,分别达到83.48%、26.11μm;主体段动态再结晶百分数及其晶粒平均尺寸次之,分别达到56.24%、21.75μm;前端加厚段动态再结晶百分数及其晶粒平均尺寸最小,分别为13.29%、18.42μm。外表面维氏硬度较内表面增加了5.811%,主体段维氏硬度较前端加厚段增加了9.323%。     

粗大晶粒TA2纯钛的准静态拉伸行为及其机制

采用OM、SEM、EBSD等方法对41、63、323μm3种晶粒尺寸TA2纯钛的准静态拉伸行为及其机制进行研究。结果表明:晶粒粗化导致TA2具有更高的均匀变形能力。究其原因,晶粒尺寸越大,变形时孪晶活性越强。孪晶界起到分割晶粒的作用,可减少位错有效滑移距离,阻碍位错运动,故对材料的整体应变硬化率起到正向作用。当晶粒尺寸由41μm增至323μm左右时,应变硬化率曲线可由持续降低趋势转变为降-升-降3阶段变化趋势。粗大晶粒中孪晶所引发的高应变硬化率是TA2呈现高均匀变形能力的根本原因。     

AZ31镁合金脉冲MIG焊接头深冷工艺研究

采用与母材同质、直径1.2 mm的焊丝进行AZ31镁合金脉冲MIG焊工艺试验,并对AZ31镁合金焊接接头分别进行了100,-140,-180℃保温6 h的深冷处理工艺试验;采用超景深显微镜观测、分析了深冷处理焊接接头微观组织。研究结果表明,未深冷处理焊接接头最大晶粒尺寸为400μm;-100℃深冷6 h的最大晶粒尺寸为100μm;在-140℃深冷6 h最大晶粒尺寸为50μm;-180℃深冷6 h最大晶粒尺寸为60μm。深冷处理后的焊接接头晶粒变小,镁合金脉冲MIG焊焊接接头强化的最佳深冷处理工艺为-140℃深冷6 h。     

大规格纯钛细晶棒材的锻造工艺

研究了加热温度对Gr.2纯钛晶粒度的影响,并据此制定了4种锻造工艺,利用3150吨水压机锻造生产出直径为#x03D5;250 mm的Gr.2大规格棒材。棒材经650℃退火1 h空冷后,按照ASTM E112标准要求进行晶粒度和组织均匀性分析,并对其力学性能进行测试。结果表明:随着加热温度的升高,Gr.2纯钛晶粒逐渐长大;当加热温度超过800℃时,晶粒尺寸显著增大,棒材成品锻造优选在700～800℃区间加热为佳;随着变形量的增加,棒材晶粒尺寸逐渐减小,变形量对晶粒细化的贡献作用较显著;当变形量增加到一定值时,其对晶粒尺寸的影响趋势变缓,此时适当降低锻造温度,可进一步细化晶粒,使大规格纯钛棒材的平均晶粒尺寸小于63.5μm,满足ASTM E112中晶粒度5级的要求;随着晶粒尺寸的减小,棒材的强度略有增加,而塑性差别不大。     

喷射沉积连续挤压制备2A12铝合金

采用自制的喷射沉积连续挤压设备,完成2A12铝合金的喷射沉积连续挤压试验,获得了d 7 mm的铝合金制品,并采用光学显微镜和扫描电镜对其显微组织进行分析。结果表明:在本试验条件下,该制品由帽状的粗晶层和细晶层交替堆垛而成,粗晶层的晶粒尺寸不大于30μm,细晶层的晶粒尺寸在10μm以下;该制品内仅有少量尺寸在3μm以内的孔洞,相对密度可达99.1%。     

正火对双辊薄带连铸5.28％Si-1.11％Al无取向高硅钢磁性能的影响

采用双辊薄带连铸工艺试制了2.6 mm厚5.28％Si-1.11％A1高硅钢薄带,对比了1050℃×5 min正火及不正火铸带280℃冷轧至0.5 mm后,再经900～1100℃退火的磁性能.结果表明,高硅钢铸带显微组织为等轴晶组织,正火后铸带边部晶粒长大,中心层晶粒变化较小.成品中析出物主要为较粗大的A1N和AlN+ MnS复合析出物,尺寸为0.5～2.5 μm.与不正火试样相比,正火试样成品铁损大幅降低,磁感小幅下降;随退火温度的升高,两种工艺下铁损和磁感都是先降低后升高,在1050℃出现最低值.     

结晶7475铝合金超塑性研究的新成果

通过形变热处理能使7475合金的晶粒尺寸细化到6和8μm.在440～545℃、2.8×10~(-4)～2.8×10~(-2)S~(-1)应变速率下,测定了这种材料的超塑性.合金的最大伸长率约为2000％,在2.8×10~(-3)S~(-2)应变速率下达到最大超塑性,其塑性高出一般7475合金一个数量级.这一结果是由于在相同高温下保持细晶粒的细小弥散体的存在所致.屈服应力和应变速率敏感指数主要依赖于晶粒尺寸。超塑性7475合金的应变速率敏感指数为0.67(晶粒为6μm)和0.5(晶粒为13μm),而激活能与铝晶界的扩散活相当.经超塑性试验的试样,显微组织检查表明晶界处的无弥散体带(dispersoid free zones)基本上垂直于拉伸方向.在伸长率为100％时.这些无弥散体带(DFZ)就会出现,其宽度偶尔大到5μm.这个结果表明在细晶粒的7475合金超塑性变形过程中,特别是在低延伸率的变形中扩散流动的重要性.     

电加热辅助微弯曲成形中纯钛箔材变形行为的晶粒尺寸效应

研究了晶粒尺寸对纯钛箔材在电加热辅助微弯曲成形中变形行为的影响,为成形过程的设计提供了研究基础.对厚度为50μm的不同晶粒尺寸(2.7、4.5、14.7和24.5μm)的纯钛箔材分别在25、160、300和450℃温度下进行了电加热辅助微弯曲试验,对比了不同晶粒尺寸在不同成形温度下对回弹角和弯曲载荷的影响,并分析了其原...     

热轧Al-Zn共析合金的显微组织演变

Al-Zn共析合金是一种典型的超塑性金属材料,其细小晶粒组织一般通过热处理获得。近来,热力学控制过程已经运用于微观组织细化。据此,将20mm厚的铸锭分别按以下3种方案进行均匀化,并热轧至2mm厚以获得细化微观组织。这3种方案分别为：1）均匀化后空冷和热轧;2）均匀化后水淬和热轧;3）均匀化后立即热轧。微观组织观察表明：采用方案1和3均匀化后形成片层组织,并且在热轧进行的时候破碎成细小的晶粒组织。采用方案2处理时,细小的晶粒组织直接通过热轧过程获得,中间没有形成层片组织。结果表明,采用方案3处理后获得的材料晶粒最小,其尺寸为1．6μm;室温下拉伸测试结果表明,采用方案3处理的材料的伸长率最大。