特种金属材料和新工艺的发展

本文较全面地介绍了上海钢铁研究所这一从事新材料、新工艺、新装备研究,并能提供新产品的科研、试制,生产三结合的新型研究所,近年来取得的主要成果,并展望了今后的发展状况。

双辊薄带连铸工艺热传输的计算机模拟

本文分析了双辊薄带连铸工艺热传输过程,对浇铸金属、铸辊和冷却水系统建立了二维热流模型,定量地给出了确保双辊连铸机能够稳定铸造厚1～5 mm薄带的各工艺、设备参数之间的相互关系,为设备的设计、铸造工艺的制定以及铸带质量的分析提供了依据。

基于无线的物联智能家居控制系统设计

提出一种基于无线的物联智能家居控制系统设计,该系统通过PXA270和nRF24L01模块实现无线采集、发送各项家居信息;通过GSM通信将烟雾、煤气、红外等传感器的异常报警信息以短信方式通知用户,并连接PXA270的PC实现实时远程监控。经过测试,该系统工作稳定,便于实际应用,市场前景广阔。

一种可在低温高应变速率下超塑成形的钛合金研究及其开发

研制出一种以 Ti2 Co相弥散强化 α- Ti基体的钛合金 Ti- 8Co- 5 Al。实验表明 ,在变形温度为 72 5℃ ,应变速率为 1× 10 - 3s- 1 的条件下可获得断裂延伸率 70 8%。从实测应变速率敏感性指数为 0 .47,并结合试样断口处纵向剖面显微组织的扫描电镜观察 ,表明在Ti- 8Co- 5 Al合金中发生了α- Ti晶界及α- Ti/ Ti2 Co相界的滑移为主要变形机制的变形过程。采用 Ti- 8Co- 5 Al合金在 730℃和 1× 10 - 3s- 1 应变速率条件下成功地等温锻造出飞机零件 ,比 Ti- 6 Al- 4V合金低约 2

双辊薄带连铸热输运数学模型的研究

本文分析了双辊薄带连铸工艺热运输过程,建立了二维的热流模型,定量地给出了确保能够稳定连铸双辊机铸造1～5mm厚薄带各个工艺参数之间的相互关系。同时计算了获得高生产能力所需的高铸速及相关的参数。

氢对Ti-6Al-4V显微组织和超塑性变形的影响

研究了氢含量从0.1%—0.95%范围内对Ti-6Al-4V显微组织和高温超塑性变形的影响。结果表明,氢含量小于0.35wt%时,对合金的超塑性变形产生明显的有利影响,氢使流变应力明显下降,并使塑性提高。氢的这一有利影响在其含量为0.2%—0.3%时最佳,氢使流变应力降低约40%,同时使塑性提高10%—80%。氢含量为0.4%—0.5%时,由于组织晶粒粗大,塑性在流变应力下降的同时也明显下降,含量大于0.5wt%以后,由于氢使组织晶粒细化及氢化物相TiH_2的形成和大量氢溶入造成的强化作用等,使流变应力和塑性又随氢含量的增加而显著提高。

双辊倾斜式薄带连铸传热过程数学模型和计算机模拟

本文建立了双辊倾斜式薄带连铸传热过程的数学模型,妥善处理了影响传热过程的主要因素,采用有限差分法及三对角矩阵算法进行数值计算。初步验证了数学模型的可靠性。计算模拟揭示了各主要工艺、设备参数对薄带连铸过程的影响规律。

喷射沉积成形技术初步试验

本文介绍喷射沉积成形新技术的发展概况,着重叙述了作者在该领域的初步试验,包括试验装置和某些试验结果。

双辊式薄带连铸传热过程数学模型和计算机模拟

一、计算机模拟在薄带连铸技术发展中的重要作用 薄带连铸过程就是把钢水的过热和凝固潜热传给外界转变成固体的过程。薄带连铸机的设备参数、操作工艺参数、冷却强度等因素都会影响薄带连铸的凝固传热过程,而凝固传热过程则控制了铸机的生产率、铸带坯的质量及铸带的凝固组织。 对薄带连铸过程的认识,除了在实验室对实际薄带连铸凝固传热过程进行试验,观察和测定外,用数学模型描述凝固过程。

氢对Ti-6Al-4V显微组织及超塑性变形的影响

本文利用高温气体渗氢处理方法,在氢含量C_H为0.1-近1.0wt％的范围内制研究了氢对两相钛合金Ti-6Al-4V显微组织、室温拉伸和高温超塑性变形的影响。研究表明通过控制渗氢处理参量,可以较容易地按预先要求得到含一定α、β相量的合金组织。试验表明氢在其含量C_H小于0.3wt％时,对Ti—6Al—4V合金的高温热塑性变形产生显著的有益影响,氢使流变应力显著下降,同时使塑性提高。这种有益影响在氢含量C_H为0.2～0.3wt％时最佳,氢使流变应力下降约40％,塑性提高10％以上。氢的这种有益影响主要归因于氢增加组织中的β相数量,并使其数量保持在合理的范围内。在氢含量C_H为0.4～0.5wt％时,由于晶粒变得粗大,塑性在流变应力下降的同时也显著下降。在氢含量C_H大于0.5wt％之后,由于大量氢溶解造成的强化作用,晶粒的细化,和氢化物的影响等,使流变应力和塑性又随C_H的增加而显著提高。本文研究探讨了氢的这些影响的机理。

Ti-5Al-1Mo-2Nb-3Zr合金的时效过程

用正电子湮灭技术、电镜、X射线衍射、金相及电阻等方法研究了Ti-5Al-1Mo-2Nb-3Zr合金的时效过程。合金在950℃淬火后为α相及六方α’马氏体,在针状马氏体中出现一种矩形薄片。在400℃以下时效未观察到电镜形貌的明显变化,但正电子湮灭技术示出晶体缺陷数量的轻微下降。400℃以上时效,晶体缺陷增多且重新排列,意味着马氏体脱溶的某些预备过程。在450～600℃各种测量均显示出β相析出(在600℃最激烈)。电镜可观察到不连续β相质点沿马氏体晶界及内部排列,两者成Burgers取向关系。当加热到800℃时,合金在空冷后出现界面相,其中M层为面心立方结构且具有fccI型取向,而S层为与α成{1011}〈1012〉孪晶关系的六方结构。

激光自淬火钛合金的热流计算和枝晶间距与冷速间关系

<正> 引言 高于10~3k/s冷速快速凝固(RS)能强化钛合金,而各种RS过程冷速不同,故有必要估算冷速以比较不同的RS过程。凝固过程的热状态决定了自淬火熔区的几何形状、温度梯度及冷速等工艺参数,而这些参数又对材料的显微组织及性能有重要影响。由于整个RS过程是在很短的时间和很小的局部区域内完成,用实验方法直接测定上述各工艺参数较为困难,本文应用数学模型模拟RS过程,计算出有关的工艺参数。

θ指数法在钛合金中的应用

本文将一种新型的描述蠕变曲线的方法—θ指数法应用于钛合金的合金化强化机理的讨论。分别从蠕变减速阶段θ_1(1-e^(-θ2t))和蠕变加速阶段θ_3(e^(θ4t))出发,分析各个常数θ_1(i-1～4)与温度之间的关系,得出:在钛合金蠕变变形中,蠕变加速过程是蠕变的主要贡献。合金元素硼和铈的微量加入使钛合金蠕变加速阶段的速度常数(θ_4)减小,延缓了蠕变变形,从而显著提高了钛合金的蠕变断裂寿命。

氢对β钛合金超塑性变形的影响

本文研究了氢对亚稳β型47121—βTi合金和近β型Ti—1023两种合金显微组织、室温拉伸性能、高温硬度和高温超塑性拉伸变形的影响。所研究的氢含量范围一直到1.27wt％。研究表明Ti—47121和Ti—1023两种合金的dβ(110)随氢含量C_H的增加而逐渐增大,在550℃到800℃范围内,氢使Ti—47121高温硬度提高。随着氢含量的增加,Ti—47121和Ti—1023β相区超塑性变形的整个流变应力水平逐渐提高,氢的这一影响归结于氢对合金变形过程中晶界和亚晶界迁移和滑移的阻碍作用,以及氢对β钛的固溶强化作用。在氢含量较低时,合金的超塑性延伸率有所下降;在C_H增至约0.18wt％后延伸率逐渐提高。在较高C_H下,合金延伸率超过了本底C_H的延伸率。

关于钛合金中界面相

Rhodes和Williams在1975年用电镜研究了Ti—6Al—4V合金α/β界面层的特殊产物后,首先把这种相称为界面相。界面相是在一定条件下,在α和β相的界面处产生的,被认为是一种显微组织特征。一些研究指出,界面相的存在,对钛合金的机械性能和断裂特征有较大的影响。因为界面相的存在,提供了易开裂的路径或产生裂纹的位置,这就可能影响钛合金的断裂过程。

Nb对液态激冷Fe_(70)Cr_(18)Mo_2B_9Si_1合金组织及性能的影响

本文对比了液态激冷Fe_(70)Cr_(18)Mo_2B_9_Si_1合金及Fe_(68.5)Cr_(18)Mo_2B_9Si_1Nb_(1.5)合金在不同温度保温后组织及显微硬度的变化情况,分析了Nb对基体晶粒尺寸以及硼化物相M_2B,M_3B_2的化学成分、点阵常数、形核及长大的影响,发现Nb能促进M_3B_2的形核。

不同Si含量对耐热钛合金(7715C)组织及性能的影响

本文主要研究不同Si含量对7715C钛合金的组织及性能的影响。通过对不同Si含量对室温拉伸、室温缺口拉伸、冲击、540℃高温拉伸及热稳定性影响的观察分析,得知在7715C合金中的最佳Si含量为0.2％。在此Si含量下综合性能最好,当Si含量高于或低于0.2％时,上述性能均有所下降。不同Si含量合金经540℃/不同时间热暴露后发现最佳峰值随热暴露时间的延长而左移,热暴露100h后峰值在Si含量为0.3％左右,而热暴露200h后,峰值左移至Si含量为0.2％。从组织的变化来看,合金中Si的最佳含量以在热加工温度下保持最大固溶度不析出硅化物为宜。硅化物的析出随着热暴露时间的延长及Si含量在合金中的提高而逐渐增多,故使峰值随热暴露时间的延长而左移。

高温钛台金中微量元素的作用机理

本文以两种高温钛合金为基体材料,运用俄歇能谱仪、分析电镜研究微量元素硼、铈在高温合金中的分布及其对其它元素分配的影响;研究硼、铈对高温合金的热稳定性、蠕变性能等高温性能的影响。结果表明;超过析出硼化物含量的硼抑制铈在界面的偏析;铈在界面的偏析促进硅在界面的偏析,并抑制硅化物的生成;硼、铈复合加入使硅在初生α相中含量增加,使两相中铝、钼扩散充分。硼、铈加入引起的这些微观结构变化增强了固溶强化效果,抑制α相中Ti_3X析出,提高了材料的热稳定性;改变层错能,强化活动位错的钉扎作用及延缓空洞长大,提高了材料的蠕变性能。因此,研究硼、铈加入后的微观结构,对探讨硼、铈对高温性能影响的机理具有很重要的意义。

循环热处理改善BT9钛合金铸态组织的机理

一、引言钛合金铸态组织由魏氏α与粗大的晶界α所组成,室温塑性低,疲劳强度差。使铸造钛合金获得细小等轴晶粒的传统方法是进行大变形量加工以及相应的热处理。近年来,出现一种用单纯的热处理细化粗大魏氏组织的方法,即循环热处理;并对其实用性进行探索,取得了一定的进展。本文主要研究BT9合金的原始铸态组织及其相成分在循环热处理过程中的变化情况,探讨用热处理方法细化粗大魏氏组织的机理。

Ti-12Co-5Al合金的β相α+Ti_2Co时效相变与硬度

研究了超塑合金Ｔｉ－１２Ｃｏ－５Ａｌ非平衡态β相ａ＋Ｔｉ２Ｃｏ共析转变的时效过程以及它的硬度变化。当温度为４５０℃时，随着时间的增长硬度随之增加，β相的转变也更加完全，转变产物之间以及转变产物与母相之间的相变也从完全共格到半共格再到完全非共格，而峰值发生在３２０ｍｉｎ左右；当时间为２０ｍｉｎ时，随温度的升高也具有相同的规律，峰值发生在６００℃左右。Ａｌ元素除了具有固溶强化的作用之外，还有提高共析相变温度，从而减缓了相转变动力学的进行。