深冷轧制变形对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金显微组织与性能的影响

采用熔炼-浇铸-锻造流程制备新型Ni-W-Co-Ta高强度合金,并对Ni-W-Co-Ta合金经深冷轧制变形后的显微组织及力学性能演变规律进行表征。结果表明:随着变形量的增加,新型Ni-W-Co-Ta高密度合金中等轴晶粒沿轧制方向不断被拉长,同时产生大量的滑移带以协调剧烈的塑性变形,并最终形成纤维组织。变形量的增大导致位错密度急剧增大,位错交互作用显著加强,进而使晶粒尺寸细化至纳米量级;合金强度、硬度随着变形量的增加而显著提高,伸长率则急剧下降。断口形貌则由韧性断裂(未变形)向准解理-韧性混合型断裂转变(90%变形量)。

时效对重度冷变形Ni-W-Co-Ta高密度合金组织和性能的影响

在650~900℃温度区间内对重度冷变形Ni-W-Co-Ta高密度合金(总压下量90%)进行了16 h时效处理,借助扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机和显微硬度计对不同温度时效处理前后合金的微观组织和力学性能进行了表征,探究了时效温度对合金组织和性能的影响规律。结果表明,重度冷变形可将Ni-W-Co-Ta高密度合金的晶粒细化至纳米量级。时效处理后新相Ni_4W从基体析出,且该相的尺寸和体积分数随时效温度的升高逐渐增大。合金的力学性能指标随时效温度的升高先增大后减小。当时效温度为700℃时,合金强度达到最大值,相应的抗拉强度和屈服强度分别为2286和1989 MPa,显微硬度为765 HV。时效温度为750℃时,冷变形合金开始发生再结晶现象。合金时效处理前后断口形貌均呈现韧-脆混合型断裂特征。

冷轧对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金组织与性能的影响

在室温环境中对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金进行冷轧变形,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、背散射电子衍射、电子万能试验机及显微硬度计对新型Ni-W-Co-Ta高密度合金变形过程中的微观组织及力学性能演变规律进行表征。结果表明:随着变形量的增加,新型Ni-W-Co-Ta高密度合金等轴晶粒沿轧制方向不断被拉长,同时产生大量的滑移带协调剧烈的塑性变形,并最终形成纤维组织。变形量的增大导致位错密度急剧增加,位错交互作用显著加强,进而将晶粒尺寸细化至25.5 nm。经过90%的严重塑性变形后,抗拉强度提高到1953 MPa;屈服强度提升至1806 MPa,硬度HV增加至5233.2 MPa,伸长率则急剧下降至9.1%。断口形貌则由韧性断裂向韧性-准解理混合型断裂转变。

激光冲击强化对300M钢微观组织和力学性能的影响

采用激光冲击强化(LSP)技术在300M钢表层制备梯度纳米结构,并借助三维表面形貌仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪及拉伸试验机对300M钢不同脉冲能量LSP处理后的微观组织演变和力学性能变化进行表征。结果表明,300M钢经LSP处理后表层形成梯度纳米结构,随着脉冲能量的增加,表层晶粒尺寸从15 nm(3J)细化至10 nm(7J)左右,晶粒出现非晶化;同时,次表层组织中形成了大量位错缠结及形变孪晶等亚结构缺陷,且随着脉冲能量的增加位错密度急剧增高,同时形变孪晶数量也随之增多。LSP后300M钢表层纳米压痕硬度得到显著提高,且随着脉冲能量的增加而增加;强度和塑性得到一定程度的改善,断口形貌由典型的韧性断裂转变为韧-脆混合型断裂。