不同退火组织对TC11钛合金动态冲击性能的影响

以TC11钛合金为研究对象,研究了双级退火工艺和单重普通退火工艺对其微观组织及室温准静态和动态力学性能的影响。结果表明:TC11钛合金经过合理的优化双重退火工艺可以得到比普通退火处理较优的室温准静态和动态力学性能。当退火温度高于再结晶温度时,初生α_(p)相含量减少,细小弥散分布的次生αs相增多,可以提高合金的冲击韧性。随着双重退火工艺第一次退火温度的升高,合金的室温强度先降低后升高,伸长率先升高后降低,断面收缩率呈线性升高,在退火温度为970℃时获得最佳的准静态力学性能,强塑积为18.30 GPa%;随着普通退火温度的升高,合金强度先增加后略微降低,在退火温度为950℃时,具有最佳的准静态力学性能,强塑积为17.37 GPa%;在3500 s^(-1)应变速率下,双重退火处理试样在第一次退火温度为950℃时获得较大的平均流变应力和冲击吸收能量,性能显著优于普通退火处理试样。

热处理过程中FGH96合金的微观组织演变

通过热处理实验研究了热处理过程中FGH96合金的微观组织演化,量化了固溶温度和保温时间对晶粒尺寸、 γ'相尺寸、面积分数及晶粒分布的影响,分析了 γ'相和应变存储能对晶粒演变的影响。结果表明:在热处理过程中,含有大量应变存储能的变形晶粒发生静态再结晶,晶粒细化,而动态再结晶晶粒发生晶粒长大,当两者平衡时可获得均匀细小的晶粒组织。合金在1060℃保温120min后, γ'相尺寸和晶粒尺寸分布较为均匀,平均晶粒尺寸为7.37μm。 γ'相的面积分数随固溶温度和保温时间的增加而减小,一次 γ'相在亚固溶保温过程中存在粗化和分裂现象,使得一次 γ'相的面积分数和尺寸先增加后减小。 γ'相的非均匀溶解会导致局部晶粒长大较快,形成混晶。

TC21钛合金α片层静态球化动力学

对TC21钛合金进行了1~3个锻造周期(对应的应变分别为1.60、2.71和3.82)的锻造。对锻造试样进行了温度为860~920℃,时间为0.5~4 h的后续球化热处理实验,利用定量金相法、扫描电子显微镜和电子背向散射衍射技术研究了不同应变、热处理温度和热处理时间等工艺参数对TC21钛合金α片层静态球化的影响规律,揭示了其静态球化机理,并建立了TC21钛合金静态球化动力学方程。结果表明,静态球化体积分数随热处理时间的增加呈现抛物线式增长;应变越大,静态球化体积分数越大;应变较小时静态球化对热处理温度的变化更敏感。其静态球化机理主要为:β相楔入α/α界面、奥斯瓦尔德熟化和连续静态再结晶共同作用。

晶体取向对一种单晶高温合金再结晶的影响

采用晶体劳厄衍射仪对高温合金DD419的单晶试棒铸件进行晶向测量,切取不同一次晶向及二次晶向的样品。对各种晶体取向的样品实施相同的静压加载,然后进行标准固溶热处理。研究结果表明:样品受压表面下方发生了不同程度的再结晶,再结晶的深度与晶体取向具有明显的相关性。当一次晶向[001]与样品表面法向的偏离角度β从0°到90°变化时,样品的再结晶深度H首先逐渐增加,在β=45°时达到最大值,然后逐渐减小至初始值。当二次晶向[010]与样品法向的偏离角度α从0°到45°变化时,样品再结晶深度H也是逐渐增加,在α=45°时同样达到最大深度。单晶高温合金中一次晶向和二次晶向对再结晶具有相同的影响规律。

镱薄膜传感器压阻灵敏度的研究

采用真空蒸发工艺制备镱薄膜传感器,在小于1GPa压力范围内对未经任何处理和300℃真空热处理1h两组镱薄膜传感器进行准静态加载标定,后者的压阻系数明显高于前者,并且大于箔式镱传感器的压阻系数,结合扫描电镜和电学性能测试分析,发现热处理有助于薄膜晶粒长大,降低薄膜电阻率,从而提高了镱薄膜传感器的压阻灵敏度。XRD测试分析结果表明,加压有促使薄膜晶粒长大的趋势。镱薄膜传感器制作工艺简单、性能稳定,在工业中具有广泛的用途。

基于热处理的65Mn钢刀片有限元分析

利用三维建模软件Solidworks建立割刀的三维模型,并将Solidworks和有限元分析软件Ansys Workbench进行关联,将关联之后的Solidworks模型直接导入有限元分析软件,赋予模型热加工工艺处理之后的材料属性,分别进行静力学计算和模态分析。静力学分析可获取位移最大值,将位移最大值与材料的许用值进行比较。模态分析可获取前6阶固有频率和振型云图,利用获取的振型图,分析刀片的振动情况,将固有频率换算成转速并与刀片转速进行比较,为实际工艺设计提供依据。

热处理温度与时间对马尾松木材脆性的影响

为评价热处理温度和时间对木材脆性的影响,在170~230℃范围内对马尾松木材进行2~8 h的热处理,并进行静态弯曲试验。结果表明,木材脆性增加的主要原因是其塑性下降;未处理材无脆断现象,而热处理木材在230℃处理6 h及以上时,超过50%的试件发生脆断。处理温度每提高30℃及处理时间从2 h延长到4 h时,对木材脆性变化影响显著。

粘结层的铝含量及热处理对航空发动机热端部件DZ40M合金上热障涂层静态氧化行为的影响

采用超音速火焰喷涂在航空发动机热端部件DZ40M合金表面制备了铝含量不同(6%、8%和12%)的Ni-Co基粘结层,再等离子喷涂YSZ(氧化钇稳定氧化锆)陶瓷面层,制得了热障涂层。通过扫描电镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪研究了粘结层成分及其真空热处理对热障涂层显微形貌、物相组成以及界面热生长氧化物(TGO)的影响。结果表明,3种粘结层的致密性均较高,与基材以及陶瓷层结合较好。3种喷涂态粘结层中的物相组成与原始粉末相似,随着Al含量增加,原始粉末和喷涂态粘结层中β相的含量逐渐增加。粘结层的真空热处理可以有效降低3种热障涂层在静态氧化过程中TGO的增厚速率。未经粘结层真空热处理制成的热障涂层中,TGO的增速与粘结层中Al的含量有关。粘结层真空热处理后,晶界扩散会显著影响TGO的增厚速率,TGO晶粒尺寸的增加会造成晶界数量减少,相应地会降低TGO的增厚速率。

轿车等速万向传动中间轴热处理工艺强化

以轿车万向传动中间轴为研究对象,结合等速万向传动轴承载、失效形式以及静强度和疲劳耐久性要求,提出了一种基于产品-材料-工艺的中间轴热处理工艺强化设计准则和控制参数,用来设计制定毛坯和产品的表面强度和硬度、心部强度和硬度、硬化层深度、残余应力分布、硬度和强度梯度分布等。某轿车等速万向传动中间旋锻空心轴的试验结果表明,耦合材料、工艺和产品特性的中间轴热处理强化工艺设计方法能够充分发挥材料潜能、满足产品设计要求。

局部热处理对SPCC冷轧钢压印接头组织及静力学性能的影响

通过组建局部热处理试验装置,对压印接头进行局部热处理,之后制备金相试样,以观察热处理后压印接头的金相组织,检测热处理前与热处理后接头的组织硬度.并对热处理前与热处理后的压印试件进行拉伸-剪切试验,对比热处理前与热处理后接头的静强度.结果表明,局部热处理使压印接头部位材料由铁素体与珠光体组织发生转变出现马氏体组织;与前者相比,马氏体组织具有较高的强度与硬度,马氏体组织的这种特征最终使接头静强度得到大幅提升.

热工艺参数对TC17合金静态球化动力学的影响

对TC17合金在820和860℃下进行等温锻造,随后在相同温度下进行热处理10 min^8 h,利用定量金相法研究变形量、热处理温度等工艺参数对片状α相静态球化的影响规律。结果表明:随着变形量的增加,在随后热处理过程中片状α相更容易发生晶界分离而形成球化组织,球化速率明显提高。温度影响扩散过程,对静态球化有促进作用,且在应变较低时影响更为明显。在球化率随热处理时间增大的同时,球化速率逐渐减小至常值,JMAK方程可以用来描述TC17合金静态球化的规律。

静态热处理时间对轮毂轴承用复合锂基润滑脂流变特性的影响

为研究轮毂轴承工作过程中的热效应对复合锂基润滑脂流变性能的影响,采用静态热处理方式模拟轮毂轴承内复合锂基润滑脂的受热情况。在150℃下对润滑脂进行不同时间的热处理,并采用旋转流变仪研究各样品的流变特性变化规律。研究结果表明:短时间的静态加热处理后,复合锂基润滑脂胶体分散体系发生物理变化;皂纤维缠结程度先降低然后呈逐渐增加的趋势,出现了一定程度的固化;触变性分析表明复合锂基润滑脂的结构恢复性能随加热时间的延长而逐渐减弱。

83钢回火温度与力学性能的关系

对某新型超高强度钢(83钢)进行950℃淬火不同温度回火(200～700℃),除测定其静态力学性能外,利用霍普金森杆采用动态压缩和强迫剪切方法对其动态压缩性能进行了研究,并分析了回火温度对其性能的影响。结果表明,83钢在250～450℃范围内回火后存在回火脆性,塑韧性较差,绝热剪切破坏较严重,在其他温度下回火,随回火温度的升高,材料塑韧性和绝热剪切破坏程度逐步改善。

湿热处理对甘薯淀粉流变特性的影响

目的:采用HAAKE MARSⅢ型流变仪研究不同湿热处理条件下甘薯淀粉的流变性。方法:通过控制湿热处理的水分(10%～30%)、温度(90～130℃)和时间(4～12 h)对甘薯淀粉进行湿热改性。结果:原淀粉与湿热改性淀粉的糊具有明显的剪切稀化行为,其流变曲线也服从Herschel-Bulkley模型。不同湿热处理条件下得淀粉糊浓度系数K、屈服应力τ_0均低于原淀粉(K_原=14.816 Pa·sn,τ_(0原)=10.322 Pa),流动特性指数n高于原淀粉(n_原=0.47)。随着湿热处理水分、温度与时间的增加,淀粉糊的K逐渐减小,τ_0则先增后减,湿热处理水分20%,温度110℃,时间8 h的屈服应力最大(τ_(0上行线)=5.683 Pa,τ_(0下行线)=12.423 Pa)。动态流变学特性表明:不论湿热改性与否,甘薯淀粉糊的储能模量(G')均大于损耗模(G″)。并且相对于原淀粉,湿热改性甘薯淀粉糊的黏弹性明显增加。结论:经过湿热处理,甘薯淀粉糊的浓度系数与屈服应力下降,非牛顿性减弱,黏弹性显著提高,更适合作为食品加工的辅料和添加剂。

基于强度场的八球万向节内套结构与静强度设计匹配研究

为了对八沟道等速万向节内套进行结构和静强度设计,从钢球选型出发,对八沟道等速万向节内套进行了结构参数正向设计。对内套危险截面进行了全场静强度设计,以理想静强度场为目标,定量匹配了危险截面静强度的材料、热处理,并对全场静强度设计进行了定量评价。使用MTS静扭转试验机对等速万向节总成进行了静强度扭转试验,并用显微硬度计对内套进行了显微硬度试验以验证理论,结果表明按照基于强度场的机械结构和零部件的静强度设计与匹配方法设计的八沟道等速万向节星形套能够满足强度和功能需求。

热处理制度对激光增材制造TA15钛合金力学性能的影响

进行了普通退火态和双重退火态激光增材制造TA15钛合金显微组织观察和力学性能试验。试验结果表明:普通退火态为细片层α+β超细网篮组织,双重退火态为端部带根须状形貌的初生α相+超细β转变组织构成的特种双态组织;普通退火态激光增材制造TA15钛合金极限强度、屈服强度和疲劳极限均优于双重退火态;双重退火态激光增材制造TA15钛合金具有较好的塑性和优异的断裂韧性。

高速列车用6008铝合金防撞型材静态压缩实验研究

采用INSTRON 1346材料力学性能实验系统,对高速列车用6008铝合金防撞型材进行压缩实验,加载速度为1mm/s。先研究不同合金成分及热处理制度对防撞型材压缩性能的影响,然后分析了压缩变形的过程及改善其压缩性能的途径。研究结果表明:控制主合金化元素Mg、Si及w(Mg)/w(Si),适量加入Mn、Cr元素,降低杂质Fe元素,加入适量V元素,可改善其压缩性能;另外,对比不同的热处理制度,认为T4状态的型材具有较佳的综合性能指标。

半轴的热处理工艺研究与改进

对半轴的两种热处理工艺进行了试验,并对显微组织进行了分析。结果表明：半轴的正火和调质工艺硬度分别为214 HB和256 HB,两种工艺表面感应淬火后均得到细小的马氏体组织,淬硬层的硬度相近。正火工艺的断裂扭矩为12709 N·m,扭转疲劳30.24×10^4次;调质工艺的断裂扭矩为14528 N·m,扭转疲劳30.18×10^4次,均满足相应的技术要求。

热处理工艺对尖晶石型Ni0.5Zn0.45Co0.05Fe2O4静磁性能的影响

利用溶胶凝胶法制备了尖晶石型 Ni0.5Zn0.45Co0.05Fe2O4 纳米颗粒,设置了3种热处理工艺,发现随着热处理温度的提高,热处理时间的延长,颗粒长大,静磁性能提高。当热处理温度为800℃,保温8h,材料具有比较好的静磁性能（Ms=30.241Oe,Hc=73.261 emg/g,μi=0.210）。另外,将前驱体在磁场条件下热处理,得到颗粒尺寸比同种热处理工艺未加磁场条件下的大,并且静磁性能有了比较大的提高,其比饱和磁化强度甚至比在更高热处理温度,更长热处理时间下制备的NiZnCo铁氧体大。

基于热处理工艺的AACSR有限元分析

利用有限元软件ANSYS建立钢芯铝合金绞线(AACSR)三维实体模型,赋予模型热加工工艺处理后的材料属性,并做网格化处理,对模型进行静力学分析以及模态分析。采用静力学分析获得应力值,82MnA材质的镀锌钢线最大应力为297.98 MPa,铝合金股线最大应力为191.56 MPa,说明经过热处理的导线性能良好。经模态分析,获得前6阶的固有频率及振型云图,振动主要发生在外层铝合金股线,这可以为预防导线风振舞动提供依据。