反重力铸造对ZL205A合金充型性能及凝固组织的影响

以“⊥”型和棒状试样为例,研究了反重力条件下,铸造工艺参数对ZL205A合金铸件充型性能和凝固组织的影响。结果表明,对于平均壁厚小于3 mm的薄壁铸件,由于差压铸造充型过程比低压铸造平稳,所以铸件成形更好,但无法成形尖角结构;提高浇注温度或铸型预热温度,均能使差压铸造薄壁ZL205A合金铸件的充型性能得到改善,且提高浇注温度效果更明显。与低压铸造相比,差压铸造可显著细化ZL205A合金晶粒度,适当提高浇注温度与铸型温度,均能进一步细化晶粒,且提高浇注温度使晶粒细化效果更显著。对于有一定截面厚度的ZL205A合金铸件,差压铸造时,当截面厚度超过一定量时,充型性能受铸型温度及浇注系统设计的影响较小,提高铸型温度,铸件产生孔洞类缺陷的几率显著增加。     

Zr-4薄壁管矫直过程VRM20/30矫直机矫直辊角度的调整

探讨了工业生产过程中采用VRM20/30矫直机对Zr-4合金薄壁管矫直时矫直辊的调整方法,并分析研究了矫直辊角度的变化对管材的性能影响。实验证明:矫直辊角度的调整不仅影响管材的表面质量和直线度,而且对管材氢化物取向因子起着非常关键的作用;适当的矫直辊角度能很好的解决管材头尾翘起的问题,获得良好的管材表面和直线度,同时,确保管材的氢化物取向因子控制在理想的范围内。     

钛合金VAR过程电弧等离子体流场的数值模拟

依据磁流体动力学理论,运用ANSYS有限元分析软件对真空自耗电弧熔炼过程电弧区流场进行数值模拟.结果表明:在阳极熔池表面熔炼电弧的温度最高,且其附近电弧区压力随着径向距离的增大而增大,而在熔炼电极表面附近,电弧区压力随着径向距离的增加而减小;弧间距的减小不仅使电弧区的流体流动速度减小,而且还导致环路流动范围减小且向坩埚壁靠近.当电极直径为280 mm,熔炼电压为30 V时,理想熔炼弧长可控制在25～40 mm.     

TA1球面件拉深成形的各向异性效应

基于Hill 48屈服准则,在ABAQUS/Explicit平台上建立了考虑TA1板材各向异性的球面件拉深成形三维有限元模型,模拟研究材料厚向异性和面内异性对其厚度和等效塑性应变分布的影响规律,并与基于各向同性屈服准则的模拟结果和试验结果进行了对比。结果表明,TA1板材的r值越大,拉深胀形区的厚度分布越均匀,最小厚度发生的位置高度越低;拉深件最大厚度变薄率越小,但拉深区加工硬化显著;与各向同性准则相比,该模型获得了与试验更吻合的结果,准确的描述了TA1球面件拉深过程中的各向异性效应。     

Ni59Zr16Ti13Si3Sn2Nb7非晶合金的晶化动力学

利用差热(DSC)分析等方法研究Ni59Zr16Ti13Si3Sn2Nb7非晶合金的非等温晶化动力学.结果表明Ni59Zr16-Ti13Si3Sn2Nb7非晶合金的结构弛豫激活能(Eg)、晶化过程的形核激活能(Ex)和长大激活能(Ep)分别为568、616和640 kJ/molAvrami指数n值为3.51±0.03,n值不随加热温度的变化而变化,说明该非晶合金的晶化方式是多晶型晶化.原子尺寸差异和正负混合焓共存是Ni基非晶合金具有较高的热稳定性的主要原因.     

锆基吸气合金烧结过程的致密化及相变

用粉末冶金工艺制备了锆基多孔吸气合金,对粉末压坯真空烧结致密化机理及烧结过程中的相变进行了研究.结果表明,提高烧结温度、延长保温时间使单质存在的Zr含量降低,Al3Zr5相含量明显增大,导致吸气合金激活温度升高.烧结温度低于1000℃时以固相烧结为主,压坯体积收缩率小;高于1000℃时出现少量液相,体积收缩率急剧增大,开孔率迅速降低,增大造孔剂的含量可以获得更高的开孔率.另外,得到体积收缩率与时间的经验关系为S=0.02t0.49,烧结时间增长,体积收缩变慢.     

自生TiC颗粒增强钛基复合材料的研究进展

从自生TiC颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)的制备方法、微观组织及界面结构、性能和应用与展望4个方面论述了自生TiC颗粒增强钛基复合材料的研究进展.重点介绍了近年来PTMCs的一些制备方法及在室温、高温时的力学性能.     

锆合金挤压管坯的组织及织构研究

采用XRD和EBSD技术,对不同挤压温度(650和630℃)的2种锆合金管坯的显微组织和宏观织构进行研究。结果表明,管坯内发生了动态回复和再结晶,其组织由沿挤压方向拉长的大晶粒与近似等轴的再结晶晶粒组成,管坯内再结晶晶粒的平均尺寸相近,分别为0.44和0.41μm,温度对显微组织无显著影响;挤压温度为650℃的管坯的织构主成分为<1010>纤维织构及{0001}<1010>,630℃挤压管坯的织构主成分为<1120>纤维织构及{0001}<1120>,并且后者基轴在管材横向的分布强度略高于径向分布。     

组织结构对片层TiAl合金氧化行为影响

以Ti-48Al-2Cr-2Nb(at%)合金为研究对象,通过热处理获得近片层和全片层两种显微组织,并在800℃空气条件下,进行了100 h的抗氧化性实验。利用OM、SEM、TEM、XRD和EDS对试样的微观结构、相组成及微区成分进行了分析。恒温氧化动力学结果表明:在800℃空气条件下,对于近片层和全片层两种Ti Al合金组织,其恒温氧化动力学曲线符合近抛物线规律,且近片层组织合金的抗氧化性能优于全片层组织。基于氧化动力学曲线、组织结构、氧化膜结构、氧化表面形貌分析,表明Ti Al合金的片层组织结构对其氧化行为具有不可忽视的影响。     

纳米级单晶铱变形行为的分子动力学模拟

单晶铱具有良好的物理、化学性能,应用范围广,但目前对于纳米级别的单晶铱研究较少,本文采用分子动力学方法模拟不同应变率下纳米级别单晶铱单轴拉伸性能。研究结果表明,应变率的变化对应力应变曲线的弹性变形阶段和塑性变形阶段都有影响,且对塑性变形阶段影响较大。不同应变率对应的纳米级单晶铱的变形机制不同,当应变率小于0.000 3 ps-1时,应变率的变化不会对材料的力学性能产生影响,断裂为脆性断裂;当应变率增大到0.000 4 ps-1时,变形机制由脆性断裂逐渐向低塑性断裂过渡;当应变率达到0.001 ps-1时,变形过程中晶体沿)101(晶面发生滑移,断口附近有颈缩产生。