多向镦拔2219铝合金硬质相形貌观测与分析

为进一步优化2219铝合金的力学性能,采用多向镦拔工艺改善2219铝合金中硬质相形貌。随着累积变形量增加到7.9,硬质相面积占比从9.66%降低为7.37%;并且其中长径比大于3的硬质相占比由初始的83.15%降低到34.23%。基于应变梯度理论建立了长椭球硬质相的细观模型,考虑到硬质相尺度效应,当其长径比从1增加到8时,应力集中系数从3.17增大为11.67;随着变形量的增加,硬质相的尺度效应逐渐弱化。通过多向镦拔实验证明了其可以有效改善硬质相形貌;将实验结果与计算结果进行对比,证明了应变梯度理论应用于2219铝合金硬质相分析的可行性。

大型2219铝合金铸锭多向镦拔工艺

针对长征五号运载火箭用大型2219铝合金过渡环在铸锭多向镦拔开坯工序中常出现的坯料内外温差大和变形不均匀等问题,探究了不同镦拔次数的多向镦拔工艺方案对中间坯料温度和应变分布均匀性的影响。基于Deform-3D平台建立了三维热-力耦合有限元分析模型,以探求合理的大型2219铝合金铸锭的多向镦拔工艺。对6种多向镦拔工艺方案的数值模拟研究表明,在考虑镦拔次数上限时,在4镦4拔开坯方案下坯料的温度方差为17.7,等效应变方差与应变均值比为0.22,该方案下的坯料温度和应变分布较为均匀。同时,分析了大型2219铝合金铸锭多向锻造镦拔次数存在上限的原因,最后通过实际生产验证及后续环件性能测试证明了该镦拔方案的合理性。

TC11钛合金多道次镦拔工艺三维有限元模拟

采用三维有限元模拟软件DEFORM-3D,对片层态TC11钛合金在近β区多道次反复镦拔过程进行了数值模拟。分析了在不同火次、不同变形阶段时锻件中的温度场、应变场。通过模拟研究得到TC11钛合金多道次镦拔的最佳镦粗比为41%。每次拔长分两次压下,每次压下量为总变形量的50%。最后一火先镦粗到210 mm,将坯料翻转180°再镦粗到140 mm。采用多道次反复镦拔工艺可使初始态为粗大片层态的TC11钛合金转变为均匀的等轴态,能为后续的锻造提供合格的坯料。

大型挤压辊锻件两次镦拔工艺锻前加热研究

采用两次镦拔锻造工艺,可以在大型水压机上利用小钢锭锻造大型挤压辊锻件。由于锻件尺寸大,两次镦粗和两次拔长相结合,锻造过程历时较长,需要三次锻前加热。加热不当会造成资源和时间的浪费,甚至造成锻件的报废。本文通过理论分析,考虑到材质和锻件尺寸及生产条件,制定了RP170-110挤压辊锻件两次镦拔锻造前的加热工艺,包括锻造温度范围、装炉温度、加热速度以及保温时间等。结果表明,该加热工艺具有良好效果。

反复镦拔SIMA法制备100Cr6钢半固态坯料的工艺与组织

利用多道次反复镦拔预塑性变形和半固态等温处理工艺(反复镦拔与等温处理SIMA法)制备了100Cr6钢半固态坯料,对100Cr6钢细化晶粒的反复镦拔预变形工艺和后续的等温处理工艺及其微观组织分别进行了研究。结果表明:反复镦拔预变形可以有效利用塑性变形破碎枝晶而达到细化晶粒的目的,从未预变形(镦拔0次)到镦拔3次,晶粒直径先快速减小然后变化不大;当反复镦拔3次时,试样中心的晶粒直径减小了90.4%,即从未经预变形的晶粒直径Φ274.1μm细化到Φ26.2μm;而试样边缘的晶粒直径减小了91.7%,细化效果更佳。在半固态温度区间进行等温处理时,随着温度的增加,半固态坯料的晶粒逐渐近球化;随保温时间的增长,半固态坯料的晶粒逐渐变大;尺寸为Φ10 mm×15 mm的试样在1420℃下保温30 min等温处理后所得半固态组织相对较好。

FGH96合金反复镦拔与挤压缺陷对比分析

对FGH96合金反复镦拔变形与挤压变形两种制坯工艺的夹杂缺陷水平进行了比较,并分析了不同变形状态下非金属夹杂物的形变特性。结果表明:反复镦拔变形后,锻件内检测到的非金属夹杂物数量有不同程度的增多,超标缺陷成倍增长;而FGH96合金挤压+等温锻造变形后,锻件内检测到的非金属夹杂物数量明显减少,纯净度水平有大幅提高。从微观夹杂物形貌的变形特性来看,等温锻造变形时在垂直于变形方向合金中夹杂物缺陷的尺寸增大;反复镦拔变形时,合金中原有非金属夹杂物缺陷聚集使可检测到的缺陷面积增大;而在挤压变形过程中,夹杂物缺陷在挤出方向被拉长成不连续的线状,每个方向上夹杂物的面积均减小;FGH96合金挤压+等温锻造变形后夹杂缺陷的大小主要由挤压变形后夹杂缺陷破碎情况决定;因此大挤压比变形可有效破碎合金中非金属夹杂物,改善锻件质量。

大型铝合金铸锭均匀化镦拔优化与模拟

目的给实际生产中大型铝合金铸锭的镦拔提供一套较为全面系统的工艺优化依据。方法提出以理论变形量计算为指导的镦拔参数优化方法:首先将变形过程视为均匀变形,计算坯料镦拔的理论等效应变参数公式;然后针对给定的最终坯料尺寸,优化镦拔过程参量,使理论等效应变均值最大;最后根据优化的镦拔过程参量数值,模拟镦拔工艺过程,对比等效应变的理论均值和模拟均值。结果随着镦拔次数的增加,等效应变均值不断增加,理论值与模拟值偏差逐渐减小,但应变均匀性越来越恶化。结论为得到满足均匀性条件的最终坯料提供了一个有效手段。

镦拔工艺技r12MoV锻坯上的应用

介绍镦拔工艺技术在Cr12MoV锻坯上的应用，并从模具原材料的要求，加热与冷却规范、锻造工艺要点等方面，阐述如何在锻造过程中，如何控制碳化物分布的均匀性、方向性，减少偏析，提高锻坯质量的工艺措施。

基于三维镦拔工艺的TC4合金细晶超塑性

钛合金的晶粒尺寸对其超塑性能有着显著影响。采用三维镦拔形变热处理工艺对供货态的TC4合金进行细晶化处理,然后采用恒应变速率法对细晶TC4合金的超塑性进行了研究。结果表明:采用三维镦拔工艺能简单、有效地细化TC4合金的原始组织,平均晶粒尺寸由原始组织的50μm细化至15μm。在变形温度800～950℃,应变速率为2.2×10-4s-1的试验条件下,处理后的TC4合金均表现出良好的超塑性能,最大伸长率达到747%。

大锻件两次镦拔锻造的工艺优化

总结的两次镦拔锻造新工艺具有可靠性高,锻透效果好,可控制钢中夹杂物的形态和对坯料内部缺陷进行修复的独特作用,是一种新颖的大锻件锻造工艺。特别是明确了两次镦拔新工艺中砧宽比W/H和料宽比B/H的控制、每趟压下率△H/H的安排原则等,是对WHF法锻造的重要补充。

多向镦拔对医用TC4钛合金组织和力学性能的影响

通过实验对TC4方坯进行多向镦拔,对制备的径锻棒材进行组织和力学性能测试分析。结果表明:多向镦拔能有效细化TC4合金组织晶粒、提高力学性能。随镦拔变形量及次数的增加,α相晶粒逐渐细小、等轴化,2火次75%变形量多向镦拔可获得α相晶粒为5μm;3火次75%变形量多向镦拔变形下,准65mm径锻棒的屈服强度及抗拉强度分别高达940MPa和1015MPa,伸长率为17%。

钛及钛合金大规格棒材换向镦拔工艺研究

通过高低倍、力学性能等实验方法,分析研究和对比采用换向镦拔和直镦直拔加工生产钛及钛合金大规格尺寸棒材时,加工方式对材料组织和性能的影响。实验表明:换向镦拔后材料的组织和性能优于直镦直拔,低倍组织均匀,无肉眼可见的清晰晶、大的片状组织和显微组织等轴化程度好,无大的片状晶粒、连续晶界及明显的流线;室温、高温力学性能等综合性能都符合且超出标准要求。

不同镦拔方式对TC4钛合金棒材组织均匀性的影响

采用不同的镦粗比、不同的坯料截面形状,制定出了三种不同的镦拔工艺,并研究三种不同镦拔工艺对TC4钛合金棒材显微组织的影响。结果表明,TC4钛合金经三种镦拔工艺锻造后,均获得典型两相区组织,但方案C组织细小、1/4R处和心部组织差异小、无方向性。

反复镦拔对Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金组织和性能的影响

研究了反复镦拔工艺对Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金组织和力学性能的影响。对Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金反复镦拔前后的径向微观组织进行了金相、扫描电镜观察和分析,并对试验合金反复镦拔前后的室温冲击断口形貌进行了观察和分析。研究结果表明,反复镦拔工艺可以明显改善Ni-20Cr-11Co-8Mo-4W合金的微观组织,从而提高合金的力学性能。

两次镦拔新工艺

提出了用小型钢锭生产大型锻件的工艺方法，并经实践提出了合理的工艺参数。

基于DEFORM–3D的7A85大规格铸锭镦粗拔长工艺优化研究

目的为满足结构舱段用高强高韧铝合金宽幅薄壁高筋整体成形壁板挤压制备需求,在保证组织与性能均匀性的同时,进一步提高铸锭利用率。方法采用万能力学性能试验机测试力学性能,结合金相显微镜与扫描电镜完成组织与断口形貌观察。结果7A85半连续铸锭在300℃砧板模具温度下拔长与4.0长径比镦粗时,铸锭整体应力分布最为均衡。晶界处残存的耐热高温相由连续线状转变为分散点状与折线状,铸锭显微组织和性能一致性较高,利于后续挤压制备。结论利用DEFORM–3D数值模拟软件,可对7A85大规格半连续铸锭拔长与镦粗过程的流变应力与等效应变分布进行有效预测,结合铸锭不同区域的受力分析与整体全速度矢量分布,可以准确判断工艺的合理性和可行性。砧板模具温度与铸锭长径比,对7A85半连续铸锭400℃拔长镦粗过程流变应力分布影响明显,可有效改善晶界处残存耐热高温相的分布形态,提高材料的组织均匀性与力学性能。

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。

高强度紧固件GM钢冷镦模具加工工艺实验研究

从提高冷镦模具的寿命出发,通过实验,对GM(9Cr6W3Mo2V2)钢的锻造工艺及热处理工艺进行了优化,所得优化工艺方案应用到实际生产中,取得了良好的效果。

700℃超超临界转子用617基合金镦粗工艺研究

对617基合金覫375 mm吨级电渣锭镦粗工艺开展研究,通过对铸态试料进行高温拉伸、Gleeble压缩,以及对覫60 mm×100 mm试样进行等比例锭模拟镦粗等试验,对617基合金的高温强度及塑性、锻造完整性、流变状况及动态再结晶行为等进行分析,确定617基合金开坯锻造温度区间应为950-1 180℃,变形速率应为0.01-0.1 s^-1。通过包覆保温棉解决了617基合金可锻温区狭窄的问题,通过数值模拟预测覫375 mm电渣锭在1 180℃出炉镦粗时所需最大压机吨位约为3 000 t,并在实际生产中得到验证。通过试验证明模拟镦粗件进行1 180℃×2 h再结晶热处理能够得到较均匀的等轴晶组织,有利于下一火次的锻造工艺。试验结果表明,实际操作中需要多火次镦拔才能实现617基合金微观组织的均匀化。

Cr12、Cr12MoV锻件质量的工艺控制

介绍以Cr12、Cr12MoV为材质的冷作模锻坯制作的过程 ,并从模具原材料的要求 ,加热与冷却规范、锻造方法等方面 ,阐述在锻造过程中 ,充分击碎Cr12、Cr12MoV钢中碳化物颗粒 ,改善碳化物分布的均匀性、方向性 ,减少偏析 ,提高锻坯质量的工艺措施。