热处理工艺对大规格TC17钛合金棒材组织与力学性能的影响

研究了固溶温度、冷却方式、保温时间及取样方向对两相区锻造的大规格TC17钛合金棒材显微组织和力学性能的影响,并根据实验结果选择最佳热处理制度。结果表明:TC17钛合金棒材的最佳热处理工艺为800℃/2h/WQ+630℃/8h/AC;固溶温度在两相区时,随着固溶温度的升高,合金强度升高,塑性降低;固溶空冷+时效的合金较相同温度固溶水冷+时效的合金强度高、塑性低;在相同温度固溶水冷条件下,缩短固溶保温时间,可改善合金的塑性;锻造后的TC17钛合金大规格棒材存在各向异性。

基于新国标下的棒材生产线改造研究

为适应热轧带肋钢筋新国标GB/T1499.2-2018对金相组织和性能新要求,实现企业高质量发展和提高产品竞争力,文章通过对全连续式棒材生产线高速轧制和切分轧制这二种轧制模式的对比研究,结合粤韶钢铁原棒材生产线的布局和工艺设备状况,提出把原棒材生产线改造为高速棒材轧制线方案。通过对冷却系统进行多段分级冷却的控冷工艺技术改造等措施,成功实现合金减量化生产工艺,达到了产线产品高质化、钢厂智能化的改造目的。

基于往复挤压的车用Mg-5Sn-1Si镁棒材组织和力学性能分析

由于镁棒材的高强度和耐磨性特性,其在汽车轮毂和气缸等领域得到广泛应用。为了提高镁棒材的力学性能,对Mg-5SnSi镁棒材进行400℃温度下往复挤压,开展往复挤压下车用Mg-5Sn-1Si镁棒材组织和力学性能分析。研究结果表明:相对于单方向的正挤压,往复挤压后晶粒尺寸明显减小,表现出很高的细晶强化效果;更多道次挤压后,Mg_(2)Sn颗粒受到应力作用后破碎形成更小颗粒。相对于单方向的正挤压,塑性得到明显加强。拉伸断裂区域产生了大量细小韧窝,能够大幅提高镁棒材的力学强度。该研究有助于提高镁棒材的力学性能,具有很高的应用宽度。

TC18钛合金大规格棒材热变形行为研究进展

近年来,随着自由锻造装备大型化的不断发展,航空航天关键结构件用锻件的大型化需求急剧增长,大规格棒材的制备成为了科研及工业化生产的重点工作。TC18钛合金作为一类高合金化、热变形参数敏感型高强高韧钛合金,已逐步成为航空航天关键装备的核心结构材料,因此,其棒材的大型化成为了近年来研究及生产的重点方向。本文梳理了近年来TC18钛合金大规格棒材(Φ300~Φ500 mm)生产技术概况,综述了TC18钛合金热变形数值模拟的相关研究,分析铸锭熔炼、锻造成型及热处理工艺的现状,总结大规格棒材现存问题及解决方法。最后,展望原材料制备过程今后一段时间的研究重点,结合使用单位对TC18钛合金棒材的使用需求,力争在未来打通原材料和成品锻件的全流程制造工艺,实现工艺个性化设计、组织性能定量调控。

航空用超大规格TC18钛合金棒材的制备及组织性能研究

经3次真空自耗电弧熔炼得到规格为φ720 mm的TC18钛合金铸锭,再经80 MN快锻机开坯锻造和多道次镦拔锻造,成功制备了航空用φ500 mm超大规格棒材,并对其组织均匀性及力学性能稳定性进行了评价分析。结果表明:TC18钛合金铸锭头、中、尾不同部位的主元素极差在0.1%以内,成分均匀性良好;TC18钛合金棒材不同部位的低倍组织均匀模糊,高倍组织呈现出典型的双态组织,且组织均匀一致性良好;棒材不同部位的力学性能差异较小,具有良好的性能稳定性。

轧制变形量及固溶热处理对TB3钛合金棒材粗大晶组织的影响

对原始锻造组织为粗大晶组织的TB3钛合金棒材进行了热处理实验,研究了经不同变形量轧制及固溶热处理后该钛合金棒材的组织演变规律,并提出了有效改善钛合金棒材组织均匀性的方法。结果表明,TB3钛合金棒材在轧制过程中,纵向粗大晶组织呈条带状分布;变形量越大,粗大晶组织在纵向上更加细长。锻造后,当产生的粗大晶晶粒尺寸小于200μm且轧制变形量达到95%时,固溶热处理后可以消除粗大晶现象。

一种基于三维点云的棒材弯曲变形检测方法

针对棒材弯曲变形缺陷检测问题,提出了一种基于三维点云的棒材弯曲变形检测方法。利用三维传感器多视角扫描,经过降噪、简化、配准操作获取棒材点云数据,RANSAC算法求取棒材轴线方程,依据轴线方程将棒材点云数据坐标变换,基于点坐标信息分割点云,获得多条外形曲线数据,得到棒材弯曲变形数据。棒材检测实验表明:文中方法测量与人工测量最大误差为1.16 mm,对棒材合格判定结果与人工一致,证明了文中方法的有效性。

采用点云分区统计的成捆棒材端面定位方法

针对成捆棒材端面贴标过程中出现的端面中心位姿测量难度大、效率低等问题,提出一种基于点云分区统计的成捆棒材端面定位方法.首先对端面点云进行预处理操作;然后使用改进的聚类分割算法对端面点云进行分割,并以分区统计为依据提出完整单根棒材端面中心定位方法和残缺单根棒材端面中心定位方法,实现端面中心定位;最后以端面法向量表征端面中心姿态重建端面中心位姿.采集200组不同姿态的单根棒材端面点云进行实验的结果表明,单根棒材端面定位时间不超过0.5 s,位置误差小于3 mm,姿态误差小于2°;所提方法是高效的,可准确地定位棒材端面中心.

TC10钛合金棒材裂纹分析

裂纹是钛合金在生产加工时的常见缺陷。针对生产中TC10钛合金棒材的裂纹缺陷,通过OM、SEM、EBSD以及维氏硬度测试,研究裂纹缺陷的形貌、组织、性能,分析裂纹产生原因。结果表明,裂纹区域的低倍组织中无明显冶金缺陷产生,晶粒主要呈模糊以及半模糊晶,且无分层组织以及细晶亮带存在;高倍组织与正常区域相同,初生α相与正常区域内初生α相数量基本相同,裂纹两侧基体的金相组织正常。裂纹区域V和Cu元素成分偏低,O元素成分略高,密排六方相和体心立方相含量分别为48.33%和0.50%,低于正常区域的。裂纹区域平均硬度为374 HV,较正常区域的硬度低约30 HV。经分析得出,此裂纹为淬火裂纹。

时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响

研究了时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响。结果表明,合金经双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,均获得了优于T73时效处理的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度由70μm分别降至19、48和30μm。合金经过双级+再时效处理后,获得了与回归再时效和非等温时效处理样品相近的抗拉强度和屈服强度,而抗晶间腐蚀性能明显优于回归再时效和非等温时效。合金经T73、双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,晶界析出相平均尺寸分别为27.7、39.2、31.6和25.5 nm,基体沉淀相平均尺寸分别为8.1、10.2、10.9和11.0 nm。

一种高速棒材倍尺剪转辙器的应用公关及技术研究

针对高速棒材倍尺剪转辙器的工业应用,从现存问题和技术方案两个角度进行深入研究。介绍设备的基本功能,并提出具体的项目研究目标,探讨设备现存的问题,提出相应的技术解决方案,并强调方案中的创新点。项目的成功不仅突破了小规格螺纹精品棒材的生产难题,也为我国制造业提供了新的发展方向。

线棒材热轧件表面褶皱缺陷形成机制研究

低碳钢线棒材在热轧过程中出现的褶皱缺陷非常普遍,文章通过DEFORM-3D软件模拟热轧过程,分析坯料在不同工艺条件下对线棒材热轧件褶皱的影响,深入研究线棒材热轧件表面缺陷产生的机制,及其减少以至消除线棒材热轧件表面缺陷的措施,并通过实验进行了验证。

基于线结构光的管棒材捆缝与捆丝识别方法研究

特钢管棒材精整过程需要对其进行打捆和拆捆操作,而人工拆捆工作环境差、强度高。针对拆捆过程捆缝状态和捆丝识别这一难题,提出一种基于线结构光的管棒材捆缝与捆丝识别方法。提出一种基于图像各亮度值像素数量的二值化阈值算法,通过计算满足亮度的像素点数量得到二值化阈值,以减弱环境光照影响;针对单张图片视野无法确定最大捆缝位置的问题,提出一种基于圆弧顶点和端点特征的激光图像拼接算法;最后,提出一种基于霍夫变换和连通域分析的捆丝数量和状态识别算法,实现对生产现场不同规格管棒材捆丝特征的精确识别。实验结果表明:提出的二值化阈值算法相较传统算法对激光条纹的识别率更高,且速度提升17%;最大捆缝和捆丝识别算法的检测误差小于3 mm,完全满足实际生产需要。

Ti6Al4V钛合金棒材的制备方法

申请号:CN202211052421.X申请日:2022-08-29公开(公告)日:2023-12-19公开(公告)号:CN115740306B申请(专利权)人:西部超导材料科技股份有限公司摘要:本发明公开的Ti6Al4V钛合金棒材的制备方法包括高温锻造、低温锻造+高温锻造、低温拔长及成形锻造。本发明摒弃了传统的棒材自由锻多火次镦拔的工艺方案,采用高低高工艺,充分利用再结晶与温度和时间的关系,通过高低两个温度段的坯料拔长锻造,采用拔长弹簧砧和成形弹簧砧拔长成形工艺,有效实现Ti6Al4V钛合金棒材组织的细化均匀以及锻造过程中的一致性,且能够大幅提高生产效率及成品率。

GB/T 5155-2022《镁及镁合金热挤压棒材》述评

本文对GB/T 5155-2022《镁及镁合金热挤压棒材》的发展历程、编制原则、修订内容、先进水平、创新点等进行了重点介绍,并对镁及镁合金的发展进行了叙述。

线棒材和H型钢产品的缺陷组织

选取线棒材HRB400E钢、45钢、Q355B钢中的不合格试样,对其中贝氏体、网状铁素体、魏氏组织、带状组织等缺陷组织产生的原因进行分析。结果表明:采用调整钢材加热温度、出精轧温度、轧后冷却速率等工艺参数的方法,可以避免材料产生缺陷组织。研究结果可为提高钢材产品的合格率提供支持。

核电站堆内构件用奥氏体不锈钢冷拉棒材的研制

核电站堆内构件用奥氏体不锈钢对材料的纯净度、晶粒度、耐腐蚀性及力学性能要求极其严格,质量稳定的材料对核电站的安全运行至关重要。通过对316不锈钢设计合理的化学成分(质量分数/%:0.045C、0.06N、17.00Cr、2.50Mo、12.50Ni、1.80Mn);采用三元预熔渣重熔冶炼提升钢液纯净度,低熔速减少冶炼偏析;锻造+轧制联合开坯;依据材料规格控制固溶保温时间;精确控制冷拉变形量2 mm。成功研制出堆内构件用奥氏体不锈钢SA-479316(N-60-6)冷拉棒材。其非金属夹杂物A、B、C、D类粗系、细系单项均≤1.0级,晶粒度达到5级,晶间腐蚀合格,室温拉伸屈服强度479~545 MPa,350℃高温拉伸强度515~575 MPa,满足堆内构件用冷拉棒材使用要求。

均匀化退火工艺对中高强Al-1.1Mg-1.2Si-0.7Mn合金挤压棒材组织性能的影响

采用SEM、拉伸测试、硬度分析、电导率测量等仪器和方法研究了均匀化退火工艺对中高强Al-1.1Mg-1.2Si-0.7Mn合金挤压棒材组织性能的影响。结果表明:试验合金低熔点共晶开始熔化温度为587℃。单级均匀化退火条件下,随均匀化退火温度的升高,铸锭及挤压制品中Mg_(2)Si逐渐减少,挤压棒材表面粗糙度逐渐降低,但粗晶环厚度显著增加(超过525℃后显著增加)。此外,为研究低温均匀化退火对含Mn相析出程度的影响,还开展了低温(430℃3 h)+高温(550℃8 h)和高温(550℃8 h)+低温(430℃3 h)的双级均匀化退火试验,双级均匀化对控制含Mn相析出、抑制粗晶作用不明显。不同工艺均匀化退火的铸锭对挤压棒材T6态性能影响不大。

基于轻量级MobileNetV2-DeeplabV3+的棒材分割方法

针对当前语义分割模型为提升像素分割精度,不断增加算法复杂度,导致模型出现参数量大,耗时长,难以部署至工业现场等问题,提出一种基于轻量级MobileNetV2-DeeplabV3+模型的棒材分割算法。算法为平衡像素分割精度、模型参数量和算法检测速度,在原网络基础上做出一系列改进:将原有的Xception主干网络替换为轻量级MobileNetV2网络以降低模型参数量与计算复杂度;在空洞空间金字塔池化(ASPP)模块基础上密集连接各空洞卷积以获得更大的感受野,更加密集的像素采样,并扩大输出特征覆盖的语义信息;使用深度可分离卷积(DSConv)替代ASPP模块中的标准卷积进一步降低模型的计算复杂度;此外,引入有效通道注意力(ECA)模块聚焦目标边缘特征,增强特征图通道信息提取的效果。实验表明:改进后的模型在棒材数据集下平均交并比(MIOU)为89.37%,平均像素精度(MPA)为94.57%,帧率(FPS)为33.09帧/s,模型参数量为33.6 M。与U-net、M-PSPNet、M-DeeplabV3+等模型相比,改进后算法的MIOU值与MPA值略低于最佳值,但仍处于较高水准,模型参数量小,FPS值得到较大提升。实验表明:改进后的算法能较好地平衡分割精度和算法实时性,能满足部署至工业现场的需求。

棒材的水浸相控阵超声检测

棒材是国内产量占比较大的钢材品种,为了保证棒材质量,需对其实施无损检测。相控阵超声换能器基于惠更斯原理设计,通过电子激发控制实现超声声束的聚焦和偏转。水浸相控阵超声设备扫查效率快、灵敏度高,能够实现棒材全截面扫查,适用于棒材产品的无损检测。使用相控阵超声设备前要对所有聚焦法则进行均一性校准,保证各聚焦法则的检测灵敏度差异在既定范围内。通过棒材检测实践,验证了水浸相控阵超声设备能够在500 mm/s进给速度下检测出棒材中大于0.7 mm FBH当量的夹杂物。