热处理Nb47Ti合金吸氢脱氢过程分析(英文)

利用RH600热导式氢分析仪对尺寸为Φ50 mm×40 mm的Nb47Ti合金试样在RX-460型工业电炉中做不同制度热处理后的氢含量变化进行了系统分析,对防止Nb47Ti合金热处理过程中吸氢现象提出了有效的解决措施。结果表明,Nb47Ti合金的吸氢现象主要发生在1200℃高温热处理的环节,在随后的950,930和900℃进行的热处理过程不会使Nb47Ti合金吸氢。Nb47Ti合金热加工过程中氢元素增加是由于在1200℃高温条件下加热炉内稀薄的含氢气氛和Nb及Ti元素物理化学性能比较活泼的综合作用造成的。6×10-2Pa条件下,800℃/3 h和800℃/6 h真空热处理制度使原始H含量为60μg/g的Nb47Ti合金的氢含量分别降低到21和29μg/g。     

Hydrogenation and Dehydrogenation Analysis for Nb47Ti Bars

利用RH600热导式氢分析仪对尺寸为Φ50 mm×40 mm的Nb47Ti合金试样在RX-460型工业电炉中做不同制度热处理后的氢含量变化进行了系统分析,对防止Nb47Ti合金热处理过程中吸氢现象提出了有效的解决措施。结果表明,Nb47Ti合金的吸氢现象主要发生在1200℃高温热处理的环节,在随后的950,930和900℃进行的热处理过程不会使Nb47Ti合金吸氢。Nb47Ti合金热加工过程中氢元素增加是由于在1200℃高温条件下加热炉内稀薄的含氢气氛和Nb及Ti元素物理化学性能比较活泼的综合作用造成的。6×10-2Pa条件下,800℃/3 h和800℃/6 h真空热处理制度使原始H含量为60μg/g的Nb47Ti合金的氢含量分别降低到21和29μg/g。     

Size Effect of Thermal Stability of Zr47Ti12.9Cu11Ni9.6 -Be16.7Nb2.8 Metallic Glass

采用真空铜模吸铸和单辊真空薄带技术制备出直径5 mm的Zr47Ti12.9Cu11Ni9.6Be16.7Nb2.8金属玻璃棒材和相同成分厚30μm的金属玻璃薄带。利用热分析技术和Kissinger方法分析计算了不同尺寸金属玻璃的热稳定性参数,主要包括:玻璃转变温度Tg,晶化温度Tx,玻璃转变和晶化激活能Eg、Ex等。结果表明:Zr47Ti12.9Cu11Ni9.6Be16.7Nb2.8金属玻璃在热稳定性上表现出"越小越稳定"的特征,薄带的热稳定性参数均高于棒材,表现出更好的热稳定性。不同尺寸Zr47Ti12.9Cu11Ni9.6Be16.7Nb2.8金属玻璃的晶化行为进一步验证了这一特征:在晶化温度远低于金属玻璃薄带情况下,棒材却更易晶化,晶化过程中获得了比金属玻璃薄带更加完整的晶化组织。     

轧制与拉伸对NbTiTa/Cu多芯复合线超导性能的影响

利用Nb47Ti和Ta片作为原料,经过3次挤压并结合拉伸和轧制2种不同工艺,通过时效热处理制备出了NbTiTa/Cu超导线材.通过标准四引线法测量了2种线材在4.2 K下的超导性能.结果表明,采用拉伸法制备的NbTiTa线材具有更高的临界电流密度,φ1.0 mm的超导线材Jc在4.2 K、8 T下,超导性能达到791 A/mm2.通过对线材的微观组织观察表明:在相同条件下,采用拉伸后的试样芯径大小均匀、铜比均匀、芯丝排列整齐且间距相等.     

Ti60合金棒材中的织构及其对拉伸性能的影响

将a+b两相区精锻,直径为30和45 mm(分别定义为D30和D45)的Ti60棒材分别在950,1000和1050℃进行固溶+时效热处理,研究了热处理温度对棒材织构和拉伸性能的影响.结果表明,D45棒材锻态组织中,棒材轴向与a相的0001或101ˉ0方向平行的丝织构较强;950℃热处理后显微组织和织构变化不明显.随固溶温度升高,a相的0001丝织构增强,而101ˉ0丝织构密度减弱.固溶温度对棒材强度的影响不大.D30棒材锻态组织中主要存在101ˉ0方向的丝织构;随固溶温度升高,0001丝织构逐渐增强,棒材的室温强度显著升高.     

高场磁体用RRP Nb3Sn股线的研制

采用Rod Restack Process(RRP)研制了单根线长大于1500m的高场磁体用Nb3Sn股线,股线选用Nb作为扩散阻隔层,分布于各亚组元周围。在热处理时Nb阻隔层不但可以阻止Sn向稳定体Cu区的扩散,防止稳定体的Sn扩散污染,确保股线具有较高的剩余电阻率(RRR),同时,靠近Sn源内侧的Nb参与固态扩散反应生成A15相Nb3Sn,贡献临界电流。在股线的制备过程中,采用Nb-47%Ti(质量分数)芯代替部分Nb芯的方式添加元素Ti,达到了Ti元素添加目的,该方法因为使用了已经商业化的Nb-47%Ti而有效控制了制作成本。对该股线进行热处理以及超导性能测试研究表明:640℃,60h热处理条件下,股线在12T,4.2K,0.1μV/cm下的Ic为514A,股线的RRR为148,具有良好的绝热稳定性;在650℃,100h下股线的Ic为599A,RRR=3.77。股线扩散阻隔层以及添Ti方式的成功选择,为获得长线打下了基础,为股线性能的初步研究及后续的实验提供了直接参考。     

500MPa级海洋平台用钢热轧工艺及析出物研究

采用微合金化和控轧控冷工艺开发了500MPa级海洋平台用钢,分析了热轧工艺参数对其组织性能的影响,通过降低终轧温度,针状铁素体中M/A岛的数量减少,可以提高钢的低温韧性.利用透射电镜对析出物的形貌、尺寸、成分进行了分析,发现Nb、Ti复合添加时析出物的特点,即富Nb的(Nb、Ti)C以富Ti的方形(Ti, Nb)(C, N)为核心形成帽状物.     

压铸模用4Cr5MoSiV1钢热处理强化工艺研究

采用"锻热调质预处理+去应力退火+真空高压气体淬火+三次高温回火+RE-N-C-B-O-S多元共渗"复合强化工艺,对4Cr5MoSiV1钢进行热处理强化工艺研究.对比实验结果表明,复合热处理强化后的力学性能明显改善,模具寿命提高了4～5倍,取得了比较好的效果.     

热处理制度对Ti-22Al-25Nb/Ti60双合金焊接接头组织与性能的影响

研究了锻后不同热处理制度对Ti-22Al-25Nb/Ti60双合金焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明：Ti-22Al-25Nb/Ti60双合金试样经不同工艺热处理后焊缝组织得到不同程度的细化,强度和塑性均得到提高。热处理制度为990 ℃×1 h, AC+750 ℃4 h, AC时,Ti60合金热影响区组织主要由大量细小的等轴α相、少量的片状α相及β转变组织组成,其强度与塑性最佳,且有较好的匹配。     

Ni-Ti-Nb合金低温力学性能及约束行为对其力学性能的影响

分别对在低温下经不同的热处理工艺处理Ni47Ti44Nb9合金的力学性能和约束回复与未约束回复的力学性能进行测定比较,分析了它们的变化规律.结果表明,合金真空热处理态的力学性能明显优于冷拔状态和一般热处理态的力学性能;约束回复试样的应力曲线没有明显的屈服平台,其σ0.2远远大于未约束回复试样的屈服强度σs,但是它的抗拉强度又小于未约束回复试样的抗拉强度.     

N36锆合金棒材性能研究

介绍了热轧和热轧/热旋锻两种锆合金棒材制备工艺过程及其特点,对两种工艺制备的N36锆合金棒材做了力学性能、腐蚀性能、微观结构和织构等性能的分析.结果表明,热轧工艺棒材的综合性能优于热轧/热旋锻工艺棒材,结合工艺过程的易操作性,可确认热轧工艺是较优的N36锆合金棒材制备工艺.     

微合金元素对Q345E棒材低温韧性的影响

在未控轧控冷的轧制工艺条件下,研究了Nb/V复合微合金化、Nb微合金化、V微合金化对Q345E棒材热轧态-40℃低温韧性的影响.结果表明,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢强度高于V微合金化钢,V微合金化钢-40℃的低温韧性满足标准要求,Nb/V复合微合金化钢和Nb微合金化钢均不能满足标准要求.在未控轧控冷的工艺条件下,采用V微合金化Q345E钢是可行的.     

Ti6242S钛合金盘形锻件锻造及热处理工艺研究

采用260 mm钛合金棒材,以锤锻和压机锻造的方式试制了Ti6242S饼坯和盘形锻件,研究了锻造及热处理工艺对显微组织、力学性能以及超声检测杂波水平的影响。结果表明:压机锻出的饼坯组织和性能更优;随着固溶温度的升高,锻件初生α相减少,杂波降低;经制坯、压机锻造、热处理,锻件可获得较优的组织和性能。     

Ti微合金化超高强度工程机械用钢研制

在实验室研制了不同Ti、Nb含量的热轧钢板,并对钢板进行了轧后冷却试验,研究了Ti、Nb微合化和热轧工艺对钢板组织和力学性能的影响。在实验室研究基础上,采用微合金化工艺路线,通过控轧控冷工艺,终轧后层流冷却工艺(卷取温度采用590℃),成功试制了700 MPa级工程机械用钢。结果显示,试验钢的屈服强度大于700 MPa,抗拉强度大于785MPa,并具有良好的冲击性能、成形性能。试验钢的组织为铁素体+少量珠光体+微量马氏体,同时,在铁素体的基体上存在大量纳米级的弥散析出或相间析出的(Nb,Ti)(C,N)析出相,有效提高了试验钢的强度。     

加工工艺对Ti600合金棒材性能的影响

通过对精锻、自由锻、旋锻及热轧4种加工方式获得的Ti600合金棒材在3种不同的热处理制度下进行处理，再测试室温拉伸性能及蠕变性能，研究不同加工工艺对Ti600合金棒材性能的影响。研究结果表明，在同一种热处理制度下，加工工艺对材料的室温拉伸性能及蠕变性能并无太大影响，但是4种工艺加工的棒材在1060℃，1h，AC＋650℃，8h，AC都具有较低的室温塑性，而在1005℃，1h，AC＋650℃，8h，AC虽具有好的室温塑性但抗蠕变性能较差。只有经过1020℃，1h，AC＋650℃，8h，AC处理，才能使其室温性能与蠕变性能获得良好的匹配。     

锻造及热处理工艺对Ti80钛合金棒材组织和性能的影响

采用常规锻造、近β锻造和“高低高”锻造三种工艺锻制了Ti80钛合金棒材,并进行了热处理试验.结果 表明:在不同锻造和热处理工艺下,Ti80合金棒材可以获得均匀的双态组织、等轴组织和双套组织,双态组织具有较高的冲击性能,等轴组织和双套组织具有较高的强度,但等轴组织与双套组织的性能总体差别不大.     

高场高JcNb3Al基Al5多芯线材

符合化学计量比的Nb3Al比Nb3Sn工业超导线材具有更高的Tc和Hc2值。但是,除了在2000℃附近的高温下,化学计量比的Nb3Al是不稳定的。此外,通过在铌与铝之间的固态反应生成Nb3Al的速率也很慢。为了克服扩散反应慢的缺点,出现了各种各样的增加微复合线中Nb/Al扩散偶密度的工艺方法,例如卷心工艺、粉末冶金工艺、棒材装管工艺和包覆挤压工艺等。低温扩散反应和Nb/Al微复合可使Nb3Al多芯线材具有很好的应变容许极限和在低场下有高的Jc。但是,Nb3Al芯若偏离化学计量比,其Tc和Hc2(4.2K)却相当低。6年前,日本国家金属研究所Y. Iiji…     

钛铌合金的热处理工艺研究

为了解钛铌合金的组织和性能之间的关系,对Ti20Nb的挤压棒材采用相变点上、下的不同热处理制度进行不同加工率径锻棒材的热处理试验,研究加工率、力学性能、硬度和显微组织以及断口形貌之间的关系。结果表明:钛铌合金挤压棒材在相变点以上固溶处理时,组织长大明显,在大块的β相内有显著的针状马氏体组织。随着径锻加工率的提升,晶粒破碎越明显,经退火热处理后发生了明显的再结晶过程,存在细晶强化现象。钛铌挤压棒材经过固溶处理后,强度和硬度提高较大,塑性下降明显。随着加工率的逐步增大,棒材的抗拉强度、硬度、塑性都在缓慢提升。钛铌棒材拉伸断口为典型的等轴韧窝,随着棒材加工率的增大,韧窝逐渐变大,变深,数量也增多。     

TC6合金叶片用棒材组织与性能

通过合理的工艺路线锻制出显微组织、力学性能优良的TC6合金叶片用棒材.对锻制出的棒材进行了常规力学性能的测试和显微组织的观察.通过不同的热处理工艺获得不同的组织类型,对不同组织类型和性能进行了讨论.     

高炉炉壳用超宽BB503Z35厚板的生产实践

目前采用铸坯生产的厚度100 mm以下、宽度不大于3 500 mm、探伤保Ⅱ级的高炉炉壳用BB503Z35钢板,已满足不了大容量高炉的使用要求。为此,南阳汉冶特钢有限公司采用模铸钢锭对100~120 mm厚、3 800 mm超宽且保Ⅰ级探伤高炉炉壳用BB503Z35钢板进行了开发试制。介绍了BB503Z35钢板化学成分设计,VD炉真空冶炼、水冷模浇注、控轧控冷工艺,研究了正火+控制冷却钢板、高温正火+控制冷却钢板不同热处理下钢板的组织性能。结果表明:通过采用Nb、V、Ti复合微合金化、钢坯低温加热、控轧控冷、高温正火+控制冷却热处理工艺,成功研发出100～120 mm厚、3 800 mm超宽BB503Z35钢板。钢板碳当量为0.405%,焊接裂纹敏感性指数Pcm为0.228%;钢板中夹杂物及夹杂物总量均较低,内部组织均匀、晶粒度细小、带状组织轻微,各项性能指标有较大富裕;超声波探伤检验符合NB/T 47013.3—2015 标准Ⅰ级要求;在高温930 ℃时钢板高温塑性较好,面缩率指标优异,符合高炉炉壳用钢的耐高温性能要求。