钛合金锻坯的相控阵超声自动检测

基于相控阵超声聚焦原理,通过仿真分析、理论声场数学模型以及基于图像插值的声场试验相结合的方法,对钛合金锻坯的线阵相控阵超声自动化检测方法进行了研究。结果表明,结合理论声场计算模型与声场测试试验,可以选用合适的参数准确检测厚度为2.5~300 mm的钛合金锻坯。

熔体过热处理影响合金凝固特性的机制

对熔体过热处理影响合金液形核温度、结晶潜热和结晶相生长特性的机制进行了理论研究.从理论上得到了铝熔体中最大尺寸原子团的原子数与熔体温度、合金结晶潜热和合金中结晶相生长特性因子与合金液性质之间的理论关系式,根据得到的理论关系式可预测熔体过热温度对金属液的形核温度、合金液的结晶潜热及合金中结晶相生长特性因子影响趋势.由文中理论关系预测出Al-Si合金的形核过冷度随熔体过热温度的升高而增大、结晶潜热随熔体过热温度的升高而减小、结晶相生长特性因子随熔体过热温度的升高而减小.

成分对Ge_xSe_(90-x)Sb_(10)玻璃特征温度及性能的影响

采用熔体淬冷法制得块状GexSe90-xSb10（x=20，23，25，30）硫系玻璃，并通过实验测定研究了成分对玻璃转变温度瓦、密度和红外透过率的影响．研究发现，随锗含量的增加，Tg先增大而后减小，密度先减小而后增大．当x=25时，Tg有最大值320．28℃，密度有最小值4．49g／cm^3．在2～15μm波长范围内的红外透过率为60％左右．影响硫系玻璃转变温度Tg的主要因素是由系统中化学键的相对形成几率所决定的平均键能．

熔体过热处理对亚共晶Al-Si合金凝固特性和组织的影响

研究了熔体过热处理对Al-11%Si合金形核温度、结晶潜热和凝固组织的影响规律.实验结果发现合金的形核温度先随过热温度的升高而降低;过热温度超过860℃后,过热温度对形核温度没有明显影响.合金的结晶潜热随过热温度的升高具有先减小后增大的规律,过热温度为860℃时,结晶潜热达到其最小值.过热温度过低和过高时,共晶硅均为粗大的针片状,表现出小平面生长的特征;过热温度为860℃时,共晶硅为细小的点状,表现出非小平面生长的一些特征.

热处理对TC4-DT钛合金棒材组织和力学性能的影响

研究了热处理制度对TC4-DT准100 mm棒材的组织和力学性能影响。结果表明:单重退火下,棒材的显微组织为等轴的初生α+β转组织,且随退火的温度的升高,初生α相增加,含量达60%以上。双重退火下,棒材的显微组织为双态的α+β转组织,且随第一重退火温度的降低,初生α相增加,但初生的α相含量小于40%。双重退火的室温拉伸强度低于单重退火的室温拉伸强度。

熔体热历史对Al-10%Cu合金组织和性能的影响

Al-Cu合金是工业上应用广泛的合金.为了提高Al-10%Cu合金的力学性能,研究了熔体过热处理和高低温熔体混合处理对Al-10%Cu合金组织和性能的影响.结果发现:过热处理和高低温熔体混合处理能细化Al-10%Cu合金的凝固组织、提高其力学性能.熔体在900℃下过热处理后,其抗拉强度和延伸率最大,分别为171.9MPa和2.87%.高低温熔体混合处理对合金组织和性能的影响明显强于熔体过热处理.高低温熔体混合处理后,Al-10%Cu合金的抗拉强度和延伸率分别被提高到231.9MPa和3.62%.

某特殊需求的大规格TC4钛合金棒材制备工艺研究

为给某特殊锻件提供满足缺口应力断裂性能的大规格TC4钛合金棒材,将3次真空自耗熔炼得到的5 t重的Ф720 mm TC4钛合金铸锭,分别采用β相区开坯+两相区直拔锻造和β相区开坯+两相区锻造(镦拔+直拔)两种工艺,制成Ф350 mm TC4钛合金棒材。第二种工艺制备的锻棒组织的均匀性及等轴化程度、超声波探伤水平均优于第一种工艺制备的棒材;普通退火处理后棒材的室温塑性和缺口应力断裂性能也较好;各项技术指标均符合标准要求。

熔体热历史对Al-11.6%Si合金组织及性能的影响

本文研究了熔体加热温度和保温时间对Al-11.6%Si合金显微组织及性能的影响.研究发现,合金液的加热温度和保温时间不仅影响合金凝固的组织,而且也影响其力学性能.将合金液温度从720℃升到900℃,共晶硅由粗大的针片状变为点状或短棒状、合金抗拉强度提高了6.33%、延伸率提高了10.83%.升温后的保温时间对合金组织和力学性能的影响时间不同于降温后的保温时间,随升温后保温时间的延长,合金的组织变细、抗拉强度和延伸率提高;随降温后保温时间的延长,合金的组织变粗、抗拉强度和延伸率降低.

Ti555211合金热变形行为研究

利用Gleeble-3800热模拟实验机,在应变速率在0.001 s^(-1)~1 s^(-1)以及变形温度在750℃~950℃范围内对Ti555211合金进行等温恒应变速率压缩实验.系统研究了Ti555211合金热加工过程中流变应力行为.结果表明:应变速率对真应力—真应变曲线形状有较为显著的影响,其中,在高温低应变速率的加工条件下,由于动态软化过程的加强,流变应力曲线较为平缓.在高应变速率下合金呈现出不连续屈服现象,且在变形温度较高时更加明显,采用动态理论解释了该现象,为新型近β钛合金Ti555211热加工工艺的制定提供了科学依据,也具有重大的理论价值和工程意义.

液态金属结构滞后性的测定与模拟

采用四电极法对温度降低后液态锡的电阻率进行了测定.结果发现温度降低后液态锡的电阻率先随保温时间的延长而升高,保温时间超过10 min后趋于稳定,这预示温度变化后液态金属结构变化存在滞后性.在此基础上,运用分子动力学模拟了温度降低后液态金属结构的变化规律.发现温度变化后原子间距的变化亦存在滞后性,但这一滞后时间仅为0.0001μs,远小于液态金属电阻率随温度变化的滞后时间.这说明金属液电阻率的滞后性与原子间距的变化无关.

热处理制度对Ti555211合金组织和性能的影响

研究了一种新型近β钛合金(Ti555211),该合金具有优异的塑性加工能力、高比强度以及优良的综合性能,在航天航空及化工领域上有广泛的应用。通过3×3正交试验,研究了两阶段不同处理(固溶温度、失效温服、时效时间)对Ti555211钛合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着固溶温度的升高和时效温度的降低,合金强度提高。延伸率随着固溶温度的降低和时效温度的升高而增大。经820℃/2 h空冷和580℃/12 h空冷处理后,合金具有较好的强塑性,抗拉伸强度达到1333 MPa,较同类合金强度指标(1080MPa)高出20%;延伸率为12%,较同类合金塑性指标(5%)高出140%。

热处理工艺对Ti55531钛合金组织及性能的影响

为了进一步扩大Ti5551钛合金的应用与研究范围,采用β退火和固溶强化两种典型的热处理工艺,通过力学性能检测、显微组织分析和断口扫描分析,系统研究了不同热处理工艺对Ti5551钛合金棒材组织和性能的影响.实验结果表明:β退火态的组织满足强度和塑性匹配,断裂韧性KIC值可达97.6 MPa.m-1/2,冲击AK值可以达到35 J;固溶强化热处理后,强度达到1360 MPa,塑性和断裂韧性相对较低.

热处理工艺对Ti55531合金组织与性能的影响

采用正交试验研究不同热处理工艺对Ti55531合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,显著影响合金显微组织和力学性能的因素依次是固溶温度、时效温度、时效时间。随固溶温度的升高,初生α相含量明显减少,α相的等轴性表现较好且分布更加均匀,抗拉强度逐渐增加,伸长率下降;随时效温度的升高,次生α相开始增加、长大,组织向双态组织转变,使得抗拉强度下降,伸长率增加。其合理的"固溶+时效"热处理工艺为"820℃×2h固溶,空冷+580℃×10h时效,空冷",抗拉强度为1 370MPa,伸长率为8.5%。

低温固溶及时效处理对TC4钛合金棒材组织及力学性能的影响

研究了TC4钛合金棒材经650和700℃固溶处理及时效处理后的组织和性能变化。结果表明:对热加工态的TC4钛合金进行650℃的固溶热处理,材料的显微组织和拉伸性能变化不大。经过700℃固溶热处理,TC4钛合金棒材强度明显降低,屈服强度相对于热加工态降低77 MPa,且屈/强比明显低于普通退火。时效热处理后,合金的强度显著提高,400℃时效后抗拉强度达到1020 MPa,相对于热加工态提高53 MPa。显微组织分析表明,热加工后的TC4棒材显微组织由初生α相、次生α相以及残余β相组成。热处理过程中,残余β相中针状α相的溶解与重新析出是影响合金拉伸性能变化的主要原因。

锻造工艺对TA12A钛合金组织性能的影响规律研究

研究了常规锻造工艺与"高低高低"锻造工艺对TA12A钛合金大规格棒材组织和性能的影响规律。研究结果表明:采用"高低高低"锻造工艺获得的棒材,其微观显微组织中的初生α相等轴化程度高,含量约为65%,棒材的微观显微组织差异性较小,均匀性良好;而常规锻造工艺获得棒材的微观显微组织均匀性欠佳,且心部微观显微组织存在一定的取向。"高低高低"锻造工艺获得的棒材室温性能与高温性能均优于常规锻造工艺。