新型超超临界机组用叶片钢11Cr12Ni3Mo2VN的热变形行为

通过Gleeble-3500热模拟试验机对11Cr12Ni3Mo2VN马氏体耐热钢进行等温热压缩实验,研究了其在变形温度T为900~1050℃、应变速率为0.001~10 s^-1条件下的热变形行为,确定了材料的热变形参数。通过对峰值应力的拟合建立了热变形本构方程,并对本构方程的准确性进行了验证,发现建立的本构方程能够准确预测材料在高温变形时的流变应力。根据ln[sinh(ασ)]-lnε曲线求得材料的热变形表观激活能Q为450.988 kJ/mol。以动态材料模型和Murthy失稳判据为理论基础绘制了热加工图,结合应力-应变曲线,确定了11Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的最佳加工工艺参数:加工温度为980~1050℃,应变速率为0.1 s^-1或更小。还利用光镜研究了加工温度、应变速率等热变形参数对材料微观组织演变的影响。结果表明,热变形温度和应变速率都会影响11Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的动态回复和动态再结晶机制。加工温度起决定性作用,在温度较低的条件下,材料的动态回复机制占主导;随着温度的升高,材料的软化机制以动态再结晶为主。应变速率对动态再结晶晶粒尺寸的影响较大,低应变速率有利于动态再结晶的充分进行,晶粒大小更加均匀,材料在热变形后的性能更加优异。

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。

冷轧变形对M50轴承钢回火组织和力学性能的影响

对M50轴承钢进行40%冷轧变形以及淬回火热处理试验,通过热膨胀(DIL)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析冷轧变形对回火组织演变的影响。结果表明:40%冷变形量试样相较于未变形试样,回火马氏体中固溶有更多的碳原子,同时马氏体基体上弥散分布着更多的粒状碳化物,证明试样经过冷变形后,在回火过程中会析出更多的合金碳化物。相较于未变形试样,经过40%冷变形的试样的硬度由63.3 HRC提升至64.8 HRC,冲击吸收功提高了23.2%,抗拉强度提高了4.6%。强度的提高主要归因于更多析出的碳化物对位错的阻碍有利于组织保留高位错密度,导致拉伸过程中位错滑移阻力增大。

含硼、钴9%Cr耐热钢的热变形行为

热机械模拟试验是研究新型含硼、钴9%Cr耐热钢材料的有效方法,试验在温度T为900～1050℃、应变速率ε·为0.001～10s-1条件下进行,确定材料的热变形参数。利用相关试验数据建立基于峰值应力的新型含硼、钴9%Cr耐热钢本构方程,并以动态材料模型和Murthy失稳准则为理论基础,绘制材料的热加工图。试验结果表明:含硼、钴9%Cr耐热钢在高温下有较好的塑性,变形温度和变形速率对其高温塑性影响不大,但对动态再结晶的影响比较明显。将试验后的试样进行抛光腐蚀,并利用光学显微镜对含硼、钴9%Cr耐热钢在不同变形条件下的组织演变进行观察,进而研究动态再结晶生成及变化规律。

成型轧辊表面的脉冲电化学光整加工技术研究

针对成型轧辊表面光整加工的需要,将脉冲电化学光整加工技术与数控技术相结合,开发了成型轧辊脉冲电化学光整加工工艺及设备。介绍了装置的构成,以及影响光整效果的主要工艺因素。

拉/压冷变形对2A14铝合金时效强化的影响

利用X射线衍射仪和DSC差热扫描量热仪进行测试,结合铝合金的析出相强化和位错强化理论模型,研究了在固溶-拉/压冷变形-时效过程中2A14铝合金强度的变化规律。结果表明:相比于压缩冷变形,拉伸冷变形引入的位错密度较大,因而位错强化作用更强;拉伸冷变形欠时效阶段(θ相析出之前)促进合金中强化相θ'相的析出,过时效阶段(θ相析出之后)抑制θ相的析出,拉伸冷变形的析出强化效果更好。经过拉伸冷变形的2A14铝合金时效强化效果更加显著。

GH4169合金机匣环件热成形晶粒可控的加热规范制定方法

GH4169机匣环件在成形过程中需要反复加热到较高温度,从而导致晶粒粗化。通过已建立的GH4169高温合金析出相演变模型和晶粒长大模型模拟机匣环件热成形过程,并制定了加热规范。计算和试验结果表明,所制定的加热规范能够明显抑制机匣环件在制坯和轧制过程中的晶粒长大。

9m级超大直径2219铝合金整体环件的研制

为了满足新一代运载火箭用超大直径2219铝合金整体环件的需求,开展了大规格2219铝合金铸锭锻造和整体环轧工艺技术的研究,成功研制出9 m级超大直径2219铝合金整体环件。针对大规格2219铝合金圆铸锭脆性共晶相的破碎、组织的细化和整体环的圆度控制等技术难题,通过采用优化多向锻造工艺,加大了铸锭的变形程度,有效细化了粗大的铸铁组织、破碎了粗大网状共晶化合物,大大提高了环件的力学性能;通过优化环轧成形工艺,克服了超大直径薄壁铝合金环件整体刚性弱、易产生塑性失稳而丧失整体圆度的难题,实现了超大直径铝合金环件轧制过程中圆度和尺寸的精确控制,以及9 m级超大直径2219铝合金整体环件的"形-性"协同控制。

2A14铝合金的动态再结晶模型及热变形组织演变

为研究2A14铝合金的动态再结晶模型和热变形组织演变规律，在Gleeble-3500试验机上对2A14铝合金进行等温压缩，试验温度为573～773 K，应变速率为0．01～10 s^-1，压下量为60％，变形后淬火保留高温组织。通过其流变应力曲线，建立临界应变和峰值应变的关系，并建立动态再结晶体积分数预测模型。通过对其组织晶粒演变分析，发现动态再结晶晶粒与变形温度和速率关系密切，会随着温度的增高，应变速率的降低而增大。

固溶温度对S22053双相不锈钢组织与力学性能的影响

通过光学显微镜、拉伸试验和低温冲击试验研究了1040、1060和1080℃温度固溶处理S22053双相不锈钢的组织、室温力学性能和低温冲击性能。结果表明：不同温度的固溶处理会造成S22053不锈钢α相与γ相两相比例、形态的变化,进而造成其室温拉伸性能和低温冲击性能的变化。随着固溶处理温度的提高,S22053不锈钢的强度会出现一定程度的提高,而伸长率和断面收缩率几乎不受影响。试样的低温冲击性能随着固溶温度的升高先增加再显著降低。

轧制变形量对2A14铝合金组织及性能的影响

本文通过组织分析和力学性能测试,研究了四种不同轧制变形量对2A14铝合金组织性能的影响。结果表明:在均匀化处理后,随着轧制变形量的增大,合金的抗拉强度和延伸率呈上升趋势。轧制变形量对合金的晶粒大小和析出相分布有较明显的影响,随着轧制变形量的提高,晶粒大小呈细化趋势,第二相破碎成断续分布。

航天用高性能铝合金环筒件成形制造关键技术与应用

高性能运载火箭与战略武器是支撑国家强国战略的重要装备,其研制及批产对新一代箭/弹体结构精确高效制造技术提出了更高要求,迫切需要实现制造工艺技术的升级换代及结构效率提升。铝合金环筒件是箭/弹体结构的重要组成部分和主承力构件,实现其轻质化、整体化、精确化制造是新一代运载火箭发展的重大需求与基础支撑,也是对构件成形成性基础制造能力的前沿挑战。如何满足我国新时代航天、军工各类型号研制对高性能高品质近“0”缺陷环筒件的需求,是环筒件制造面临的重大课题。