大规格TC18钛合金棒材多火次锻造中β相织构演变规律

对大规格TC18钛合金棒材进行了10火次锻造。选取构成"高-低-高-低"一个锻造循环的4个代表性火次,利用电子背散射衍射(EBSD)技术对棒材中心到边部β相的取向特征进行了研究。结果表明,通过对多火次锻造过程中温度参数和形变参数的配合设置,使得锻造循环完成后中心到边部<100>织构极大弱化,并获得了受力时表现为高强度的有利织构<110>与<111>。950℃对应TC18钛合金棒材锻造时β相的再结晶温度,β相的再结晶织构接近随机织构。在低于950℃锻造时,不同火次下中心区均出现<110>和<111>织构,这是拔长织构和拔长后保留下来的墩粗织构。边部的形变织构为<100>和<111>,这是边部因拔长时形变相对较小而保留墩粗时的压缩织构,并且随着锻造火次的增加,<111>织构比例增多,保证了边部的高强度。     

镍基高温合金在变形热处理过程中的组织和织构演变

采用电子背向散射衍射技术研究了镍基高温合金冷变形和再结晶退火过程中的组织演变、晶界特征分布、应变分布及织构演变规律。结果表明,当冷变形量较小（ε≤45%）时,晶粒沿着轧制方向被拉长,呈扁平状于基体中均匀分布,应力主要集中在晶界和孪晶界（TB）附近,大角度晶界（HAGBs）和TBs逐渐向亚晶界（Sub-GBs）和小角度晶界（LAGBs）转变。同时,出现Goss织构 {110}<001>、Brass-R织构{111}<112>、Twinned-Copper织构{552}<115>和Copper织构{112}<111>。当轧制压下量超过70%时,晶粒形状逐渐从扁平变为纤维状,晶粒的变形均匀性逐渐变好,应变分布变得均匀,LAGBs开始占主导地位。同时,织构类型保持不变,但织构强度增加。在1120 ℃退火15 min后,孪晶的长度分数随着轧制压下量的增加而增加。同时,变形织构转变为再结晶织构,织构类型增加,但织构强度减弱。此外,当退火孪晶的比例增加时,Copper织构{112}<111>不断向Twinned-Copper织构{552}<115>转变,并且经过30%~80%轧制变形的试样产生织构{124}<211>。     

Ti-2Al-2.5Zr单道次皮尔格轧制过程中显微组织和织构的演化

研究了单道次皮尔格轧制过程中Ti-2Al-2.5Zr材料的变形行为和织构的演变规律。结果表明,在轧制过程中,｛102｝孪晶和柱面滑移是最容易被激活的2种变形模式,｛102｝孪晶的产生使得晶粒在轴向上的位向从<100>转向<110>。并且,在不同瞬时Q值和等效应变量下,滑移和孪生导致｛0001｝极图中最大极密度点在切向上发生变化。     

退火时间与稀土对高强IF钢组织及织构的影响

研究了冷轧高强IF钢在810 ℃退火保温不同时间下的组织及织构,以及加入稀土对高强IF钢组织及织构的影响。结果表明, 高强IF钢810 ℃退火时,保温时间低于15 s时再结晶已经开始;加稀土的试样,保温45 s与60 s时,｛111｝<112>织构均比｛111｝<110>织构强,但60 s时的｛111｝面织构均匀性较好。由于稀土的加入,退火后高强IF钢的铁素体晶粒得到细化,硬度升高,且造成较强的α纤维织构与较弱的γ纤维织构,减缓了变形织构强度降低的速率,延迟了再结晶过程;同时｛111｝面织构的均匀性变差。     

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。     

TC18钛合金棒材锻造织构的模拟

通过三向锻造方式模拟TC18钛合金棒材锻造过程织构形成的规律和不均匀性。首先用有限元法模拟了三向锻造时样品不同区域的温度、等效应力和等效应变的不均匀性。然后模拟了对应b相(BCC结构)不同位置,不同锻造阶段、不同初始织构的影响。结果表明,在三向锻造的顺序锻造过程中,心部织构变化程度远大于边部。三向锻造后心部出现立方压缩织构和黄铜型拉伸织构,边部出现较弱的{100}和{111}压缩织构。初始织构有显著的影响,随机分布的初始织构下,最后一次压缩决定最终织构;偏离随机分布的弱织构时,最终织构也接近随机状态;但不同类型的强初始织构存在时,三向锻造后都难以彻底改变初始织构的影响,最终织构都有初始织构的特征。最后进行了三向压缩时不同形变量的组合对织构的影响模拟,确定出了特殊织构形成的条件。本文还给出横向位置变化和轴向位置变化时织构变化的差异。     

大型TA19钛合金棒材形变及相变织构模拟

密排六方结构相具有显著的各向异性特征,室温时TA19钛合金棒材中一次α相含量占70%以上,因此α相织构对TA19钛合金棒材力学性能的好坏起主要作用,有效的织构预测能够大大地降低生产成本,提高生产效率;也能帮助确定织构形成机制。本文采用宏观有限元模型和介观粘塑性自洽模型(VPSC)多尺度耦合的方法,并考虑β→α相变过程,模拟了大型TA19钛合金棒材接近实际工艺条件下的锻造过程。首先模拟得到了相变点以上棒材心部、R/2和边部的β相形变织构;然后通过分析不同位置的β相织构特征,根据Burgers取向关系得到了棒材冷却过程中发生β→α相变时不同的变体选择规律,得到α相相变织构;最后结合相变后棒材心部、R/2和边部的α相织构特征,分析了不同初始取向的α晶粒在不同滑移系开动时的取向变化,并模拟得到了最终的α相形变织构。通过最终模拟结果与实际锻造结果对比,发现两者吻合良好。说明本模型对钛合金棒材锻造过程中形变及相变织构的预测具有良好的可靠性,这对钛合金锻造棒材中织构的控制与调整具有重要意义。     

初始织构对差厚板非均匀塑性变形的影响

CR340轧制差厚板（TRB）在轧制过程中,其不同的厚度区形成了不同的织构,分别是薄区的{111}<01>和{141}<22>织构,过渡区的{225}<10>和{211}<01>织构,厚区的{876}<5>和{411}<01>织构。根据EBSD测试结果,建立了各厚度区的多晶体塑性有限元模型,研究了单向拉伸时各厚度区的晶粒织构对滑移系开动情况和应力应变分布的影响规律。结果表明,薄区的{111}<01>织构和厚区的{876}<5>织构有利于滑移系的开动,开动的数量分别为9和8组,这使得等厚区在变形中的应力集中弱化,具有良好的塑性变形行为。而过渡区的{225}<10>、{211}<01>织构的晶粒滑移系开动较少,开动的数量分别为6和7组,导致应力集中,其塑性变形行为较差。差厚板各厚度区织构的差异导致其塑性变形呈现明显的不均匀性,其断裂位置发生在单轴拉伸时塑性变形较差的过渡区。     

工业纯钛板材的轧制织构及微观组织对其孪晶和再结晶行为的依赖性

将工业纯钛（CP-Ti）板轧制至不同程度,随后进行退火以及进行20%的再轧制。通过电子背散射衍射（EBSD）对合金微观组织的变化进行表征。重新轧制后,｛112｝<23>压缩孪晶和｛102｝<101>拉伸孪晶产生。可以观察到孪晶的层状结构,这是由变形孪晶的缠结以及二次和三次孪晶的产生引起的。平均晶粒尺寸和孪晶量之间没有简单的关联。0.5 h退火样品中的晶粒尺寸随其预变形程度的增加而显著减小。重新轧制倾向于使晶格的重新取向更接近法线方向。虽然织构变化和孪晶体积分数很小,但平行于RD方向的｛100｝纤维织构仍然保留。     

基于VPSC仿真的ZK60镁合金拉伸变形行为

通过实验和粘塑性自洽（VPSC）模型,研究了在室温下挤压态ZK60镁合金沿不同方向拉伸时的变形机制开动情况,及其与流动曲线、织构演变和显微组织的对应关系。通过调节VPSC模型的参数,建立了滑移和孪生耦合的晶体塑性力学模型。比较了不同方向拉伸过程中织构演变的差异,分析了变形机制对屈服不对称性的影响。实验和模拟结果表明：当沿垂直于挤压方向（PED）拉伸时,由于｛102｝孪晶开动,大部分晶粒发生大角度旋转（约90°）。柱面<a>滑移是导致ZK60合金沿不同方向拉伸时出现明显屈服不对称的主要变形机理。当ZK60合金沿挤压方向（ED）拉伸时,由于晶粒的择优取向分布,｛101｝孪晶难以开动,导致ZK60挤压态镁合金拉伸屈服强度较高。ZK60镁合金沿着与ED成45°的方向拉伸时,屈服应力高于沿PED拉伸,但随着拉应力逐渐增大,由于沿PED拉伸时柱面<a>滑移逐渐开动,沿PED应变后期的应力曲线逐渐高于沿与ED成45°方向应变的应力曲线。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。