锻造工艺对新型低成本钛合金组织和性能影响

研究准β锻造工艺和两相区锻造工艺对新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金显微组织和力学性能的影响规律。采用金相显微镜(OM)观察新型低成本钛合金不同锻造工艺后的退火态组织特征,采用扫描电镜(SEM)分析合金的断口形貌,并测试合金的拉伸性能、断裂韧度等主要力学性能。结果表明:合金采用两相区锻造工艺(895℃),获得双态组织,β基体上均匀分布着约占40%的等轴初生α相;合金的强度和塑性较高,其中抗拉强度σb=1054 MPa,延伸率δ5=17%,断面收缩率ψ=51%;但断裂韧度偏低,KIC=63 MPa(1/2)m。采用准β锻造工艺(940℃),获得网篮组织,细小的板条状次生α相交织分布,无初生α相;合金的强度和塑性有所降低,抗拉强度σb=1008 MPa,延伸率δ5=13%,断面收缩率ψ=33%;但断裂韧度较高,KIC槡=86 MPa m。随着锻造温度从两相区895℃升到β单相区940℃,新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金强度变化幅度小,而断裂韧度、塑性,特别是断面收缩率性能指标对锻造温度变化反应敏感。     

超高强钛合金研究进展

随着新一代航空航天飞行器向着高速化、大型化、结构复杂化以及提高燃油效率等方向的跨越式发展,要求钛合金结构材料具有高比强度、高比模量、高韧性、高损伤容限、低成本以及可焊接等优良的综合性能匹配。此外,航天、兵器、船舶等武器装备各框梁类承力构件、承力螺栓等紧固件、高强度弹簧等弹性元件、航母弹射器与装甲等均对高强度钛合金、超高强度钛合金提出了明确需求。因此,超高强度钛合金成为了新一代武器装备发展的关键支撑材料之一,是钛合金开发和应用研究的重点方向,更是各国政府关注和重点发展的新型军用先进材料。介绍了国内外主要超高强度钛合金(TB8,TB-13,Ti-B19,Ti-B20,GUM,β21S和Timetal-LCB等)的发展和应用情况,指出了超高强度钛合金存在强度不断提高的同时,塑性、韧性、模量、疲劳性能以及损伤容限性能不同程度地降低,同时缺乏对合金化机制、强韧化理论和方法等基础问题的深入系统研究。最后提出了超高强度钛合金的发展方向。     

TC21钛合金高温热变形行为研究

研究了不同热变形条件下TC21钛合金的流变应力行为和微观组织演变规律,分析了高温热变形行为模型及动态再结晶现象.结果表明,随变形温度的升高和热变形速率的降低,TC21钛合金在热变形过程中相变和变形同时发生,导致了热变形过程中的动态回复和再结晶现象.     

时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响

研究单重时效、低温-高温双重时效、时效加热速度等工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经过高温变形后的合金,在双重时效处理过程中,先析出的ω相为α相的沉淀析出提供均匀的形核点,使合金获得比单重时效处理更加均匀细小的α+β显微组织,获得更好的强韧化匹配;合金在以较低的升温速度(0.1℃/s)加热过程中,细小弥散分布的等温ω相有充足的时间析出,从而为后续α相的析出提供有利的形核位置,产生细小盘状α相,获得与双重时效相同的强韧化匹配效果.     

时效工艺强化Ti-10V-2Fe-3Al合金研究

对比研究了单重时效、低温-高温双重时效、时效加热速度等工艺对经热变形后的Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经过高温变形后的合金,在双重时效处理过程中,先析出的ω相为α相的沉淀析出提供了均匀的形核位置,使合金获得了比单重时效处理更加均匀细小的α+β显微组织,使得强度获得了较大幅度的提高;合金在较低的升温速度(0.1℃·s-1)加热过程中,细小弥散分布的等温ω相有充足的时间析出,从而为后续α相的析出提供有利的形核位置,产生细小盘状α相,获得了与双重时效相同的强化效果.     

城市干道沥青路面的平整度控制

阐述城市干道沥青路面平整度控制的主要技术措施,其中主要是材料配比、摊铺工艺、碾压工艺及横接缝处理工艺改进.从工程实践效果来看,其措施是有效的。     

TC32钛合金不同热处理工艺下的组织性能及断裂机制

以新型高性能低成本TC32钛合金为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等,研究了普通退火(700 ℃×2 h, AC)和双重退火(880 ℃×2 h, AC+550 ℃×6 h, AC)两种热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:普通退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为37.2%,并产生轻微球化现象,β转变基体由较粗片层状的次生α相和残余β相组成,合金的抗拉强度均值为939 MPa,伸长率均值达17.4%;双重退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为11.8%,并产生明显的球化现象,β转变基体由网篮状结构的细片层次生α相组成,合金的抗拉强度均值达1258 MPa,伸长率均值为9.4%;两种工艺下合金的室温拉伸断口均表现为韧性断裂,普通退火的断口中纤维区面积和剪切唇面积大,无明显放射区,韧窝数量多、尺寸大、深度深,双重退火的断口中有一定面积的放射区,除了等轴韧窝外,还有一定数量的撕裂棱。     

乳酸细菌转化甘蔗糖蜜为乳酸等有机酸的研究

乳酸是重要的工业原料,乳酸、乙酸等C_2～C_5短链脂肪酸是污水高效除磷脱氮所需的碳源。已有研究表明乳酸菌可把甘蔗糖蜜的发酵糖转化成乳酸或乳酸、乙酸等的混合物。为此,试验选用6株产酸优势乳酸细菌对5种不同配比的甘蔗糖蜜进行发酵,测定了发酵过程中的产酸量,乳酸、乙酸、甲酸的含量及糖分利用率等指标。结果表明:不同糖分配比发酵液中的酸产量达100 g/L;菌株MX4和SN2可高效转化甘蔗糖蜜与葡萄糖配比为3︰1培养基中的糖分; SN2菌株更适合于用甘蔗糖蜜生产乳酸, MX4菌株的甘蔗糖蜜发酵液更适于做污水处理的碳源补给,这两株菌具有工业化应用前景。     

不同类型吸气消声器的性能对比与试验验证

分别对单连通直接、双连通直接、单连通半直接和双连通半直接4种冰箱压缩机吸气消声器进行了数值模拟,并对比分析了其流动性能和声学性能,结果表明:双连通吸气消声器流动性能较好,而单连通吸气消声器声学性能占优。同时,对上述4种冰箱压缩机吸气消声器进行了性能试验,进一步验证了计算分析的正确性。     

TB17钛合金两相区等温时效析出行为研究

采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了亚稳β钛合金TB17在α+β两相区固溶处理后的等温时效析出行为，并分析了次生α相的析出位置、尺寸、形态。结果表明：TB17钛合金在350 ℃等温时效时，发生β→ω相变，ω相呈椭圆状，尺寸在3~5 nm之间；在450 ℃和550 ℃等温时效过程中，主要发生β→α相变。α相首先在亚晶界和亚晶缺陷处形核并长大，最后形成细小的棒状α相，并且两相区固溶时所保留的大量亚晶界加快了时效过程中次生α相的析出响应。