钛合金J-C动态本构参数高精度分析及抗弹性能研究

利用材料J-C本构参数及损伤模型参数测定系统软件,通过聚类全局优化(CGO)法获得一种近α型钛合金材料的J-C动态本构参数,规避了传统测定方法计算量大、方法复杂,且无法体现参数关联性等缺点,通过钛合金靶板的抗弹性能测试,利用J-C本构参数,采用商业动力学计算软件AUTODYN对枪击试验完成了模拟,模拟的各项结果与试...     

Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金热变形行为及加工图

利用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度为820-1060℃及应变速率为0.001-1s_-1参数范围内对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金进行等温恒应变速率压缩试验。建立了该合金的高温变形本构方程,得到两相区和单相区的表面激活能分别为764.714 和126.936 kJ/mol。基于DMM和Prasad失稳准则建立了应变为0.4和0.7时的热加工图。分析加工图发现: Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金在840–1060 ℃,应变速率为0.001–0.1 s_-1,之间主要发生DRV/DRX,此区间变形时耗散率峰值51%分别出现在940℃/0.001s_-1和880℃/1s_-1,其变形后微观组织演变机制与热加工图匹配较好,当变形发生在820℃,较高应变速率(≥1s_-1)下该合金加工时易发生流变失稳现象。     

铝含量对Monel合金组织与性能的影响

通过OM、SEM、失重法和电化学方法研究了含铝量对蒙乃尔（Monel）合金组织及性能的影响。结果表明：随着铝含量从2%逐渐增加到4%（质量分数,下同）,存在于枝晶间的离异γ′共晶相的面积比率逐渐增大;并且在不同的铝含量下,该含铝Monel合金在模拟海水中的腐蚀形式为点蚀,同时,随着铝含量的逐渐增加,该含铝Monel合金在模拟海水中的耐蚀性先增强后减弱。当铝含量为3%时,合金的耐蚀性达到本实验范围内的最佳。     

助焊剂和镶嵌温度对嵌入式NbTi超导线材表面及性能的影响

嵌入式NbTi超导线是将小铜超比的NbTi/Cu超导线材经过去油和助焊后,在高温锡液中嵌入U型铜槽中,从而获得大铜超比的NbTi/Cu超导线材。研究了超声波去油温度和乳化剂浓度对对超声波清洗后U型铜槽线表面质量的影响。研究表明,温度为50℃、乳化剂浓度为5%的去油溶液可有效去除U型铜槽线表面的油污和灰尘;进一步研究了不同浓度的前处理助焊剂“氯化亚锡+硝酸+异丙醇”对助焊后U型铜槽线表面状态的影响。研究表明,硝酸助焊后,表面粗糙度很差;氯化亚锡助焊后铜槽线表面粗糙度极低,无法进行热镀锡;而“300g/L氯化亚锡+15%硝酸+3%异丙醇”助焊清洗工艺配方的助焊效果最好。在优化出去油和助焊清洗工艺参数基础之上,采用不同锡液温度(360~500)℃进行镶嵌实验,并采用目测和扫描电镜来表征镶嵌线材表面质量。实验结果表明,锡液温度过低,线材表面镀锡不均匀,呈淡红色;锡液温度过高,线材表面易产生锡瘤;当锡液温度范围为(400~440)℃时,线材表面质量较好,无锡瘤、黑点、毛刺、露铜等表面缺陷,同时可以满足线材结合力和剩余电阻比的性能要求。     

不同热处理制度对NbTiTa超导线材性能的影响

通过调整超导线材的最终附加应变、时效热处理时间和时效热处理温度3个参数来提高NbTiTa超导线材的J_c性能.在法国国家高场实验室通过标准四引线法,在4.2K、0～11T的磁场中测量了线材的临界电流.结果表明,适度升高时效热处理温度、延长时效热处理时间、增加最终附加应变,有益于提高NbTiTa超导线材的临界电流密度.经4次时效热处理385~C×(40～70)h,最终附加应变从2.5增加到3.5,Φ1.25mm超导线材的J_c在4.2K、8T下达到777A/nm~2,与国外文献报道的J_c值相当.     

锻造工艺对Ti-6321合金棒材显微组织与力学性能的影响

研究了不同锻造工艺对Ti-6321合金棒材组织与力学性能的影响。结果表明:Ti-6321合金棒材经常规锻造后为等轴组织,经近β锻造后为双态组织,经β锻造后为网篮组织;双态组织不仅具有与等轴组织和网篮组织相当的强度和塑性,而且冲击韧性可达到850 kJ/m2以上,明显高于等轴组织和网篮组织。     

ITER用NbTi超导线材微观组织及性能

本研究以国际热核聚变反应堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)磁体极向场用NbTi超导线材的性能优化为目的,通过TEM研究热处理工艺对NbTi超导线材微观组织及4.2 K温度下临界电流的影响.结果表明,具有高Jc值的NbTi在4.2 K条件下析出具有典型形貌的α-Ti钉扎中心,即弥散分布于β-NbTi基体上,高度褶皱及卷曲.较高温度的热处理有利于4.2 K下Jc的提高,但增加热处理次数使Jc值略微降低.     

低损耗Cu5Ni基NbTi超导线材制备技术研究

重离子装置中的加速器磁体均服役在±2. 25 T/s的快速脉冲磁场条件下,因此要求该种磁体所用的超导线材具有较高的临界电流密度(J_c)和较低的交流损耗。针对项目需求,设计及制备了2种新型结构的Nb Ti/Cu5Ni超导线材,芯数分别为12 960芯和10 800芯,铜比2. 0,芯丝直径小于5μm。系统研究了2种新型结构超导线的芯丝截面形貌、芯丝表面形貌、磁滞损耗(Q_h)及不同时效热处理下的临界电流密度和n值。通过优化工艺后获得了Jc(5 T,4. 2 K)为2 902 A/mm~2,Q_h(4. 2 K,±3 T)为34. 2 m J/cm~3的NbTi/Cu5Ni超导长线,为重离子装置的研制提供材料基础。     

Ti5Nb人工钉扎NbTi多芯超导体的磁通钉扎特征

采用棒基组合的装配方法、多次热挤压和冷加工相结合的工艺，制备了2种以Ti5Nb(a-Ti)作为人工钉扎中心(APC)的NbTi超导多芯线。研究了Ti5Nb APC NbTi多芯超导体的磁通钉扎力曲线特征。讨论了人工钉扎中心尺寸的大小dp对磁通钉扎力的影响。分析了Ti5Nb APC与Nb APC NbTi多芯超导体的磁通钉扎力曲线特征不同的原因。结果表明：随着线径的逐渐减小或Ti5Nb尺寸的减小，其钉扎力峰值逐渐增加，并且向更高的磁场移动。与NbAPC相比，Ti5Nb APC NbTi超导多芯线Fpmax峰值出现在更高的磁场下。     

TB18钛合金晶粒长大动力学

通过TB18钛合金在不同温度和保温时间的条件下β晶粒尺寸的变化,研究了新型超高强TB18钛合金β晶粒的长大行为。结果表明,加热温度及保温时间对TB18钛合金β晶粒长大行为具有重要影响：β晶粒尺寸随加热温度及保温时间的增加而增加,且920 ℃为合金的粗化温度。通过Beck公式计算了晶粒长大参数,采用Arrhenius公式计算了晶粒长大激活能。TB18钛合金β晶粒长大指数n为0.13~0.26,β晶粒长大激活能为34.27~60.58 kJ/mol。