高性能拉拔TC4钛合金丝材低屈服强度分析

本文通过对拉拔工艺特点的分析,设计选用了一种TC4钛合金棒材,采用两种拉拔加工速度对Φ5mm丝材进行拉丝,并且测试了两种丝材成品的显微硬度、显微组织以及不同直径下的屈服强度和抗拉强度。根据试验结果,结合拉丝工艺和拉伸试验的特点,得出拉拔速度过快会导致丝材心部硬表面软的特性,最终使得测量所得屈服强度偏低的结论。

镁合金丝材的电致塑性拉拔研究

在常规拔丝工艺上利用自行研制的电子拉丝机，进行电致塑性加工镁合金丝材的试验，并对电致塑性拉拔后镁合金丝材的微观组织进行系统分析。结果表明，在镁合金的拔制过程中引入适当的高能脉冲电流后，拔制应力出现较大幅度的降低。降幅可达15％～25％，材料的塑性也得到了显著提高，与常规拔丝工艺相比，具有可取消或减少退火次数，提高生产效率．节省能源，降低生产成本的优点。

TB3钛合金丝材的热处理工艺

研究了固溶时间及固溶时效温度对TB3钛合金丝材组织和室温力学性能的影响。研究发现,随固溶保温时间的延长,茁晶粒尺寸略有长大,丝材的强度和塑性略有降低;在相变点以上40～70℃固溶可以得到良好的强度与塑性相匹配的性能,且随固溶温度的升高,合金强度明显降低,而塑性稳定升高;双重时效后,随着二次时效温度的升高,丝材的强度显著降低而塑性增加,析出的琢相也随二次时效温度的升高而粗化且不均匀。

时效处理对Fe-Ni合金丝材组织及性能的影响

结合织构测定及显微组织分析手段,探讨不同温度的时效处理对Fe-Ni合金丝材扭绞次数的影响规律。结果表明,采用475℃中间时效工艺,使碳化物呈弥散状析出,有利于提高试验合金丝材的扭绞次数;425℃时效工艺使碳化物不均匀分布,即使合金形成较强沿轴向分布的〈111〉型冷拉织构,其扭绞次数仍然较低。同时表明,碳化物的析出状态是决定试验合金丝材扭绞次数的主要因素。

高能电脉冲处理对镁合金丝材性能的影响

研究通过高能电脉冲对加工硬化的AZ31镁合金丝材进行在线处理,分析高能电脉冲作用下AZ31丝材力学性能、断口形貌及微观组织的变化机理,并与传统退火处理工艺进行了比较。结果表明,电脉冲处理后丝材的综合力学性能相对常规退火处理工艺有了较大的提高,处理后组织中出现大量微米和亚微米级的超细晶粒。

钨合金丝材无模拉拔成形温度场及流动应力梯度

简述了目前钨合金丝材加工技术特点及变形过程存在的技术问题,分析了采用无模拉拔成形技术加工钨合金丝材的可行性及变形机制。通过实验研究,确定了钨合金丝材无模拉拔成形的温度场模型和流动应力模型,确定了钨合金丝材无模拉拔成形变形区温度梯度及流动应力梯度。研究结果表明,钨合金丝材无模拉拔成形时,当Z≤ZM时变形区温度场沿轴向呈线性分布;当Z>ZM时变形区温度场沿轴向呈非线性分布,温度梯度沿轴向呈线性分布;变形区流动应力场沿轴向接近线性分布,流动应力梯度接近于常数。

高强度Fe-Ni膨胀合金丝材时效工艺研究

采用性能测试和显微组织分析手段,探讨了高强度低膨胀Fe-Ni合金丝材时效处理对合金膨胀系数及强度的影响规律。试验结果表明,采用较高温度时效(475℃),能够使碳化物能够呈弥散状析出,将有利于合金膨胀系数的控制,及合金强度的提高;而较低的时效温度(425℃)下,碳化物呈不均匀状析出,合金强化效果不明显,同时不利于膨胀系数的控制。

钨合金丝材无模流变成形温度梯度及流动应力梯度

分析了目前钨合金丝材加工技术特点、变形过程存在的技术问题 ,分析了采用无模流变成形技术加工钨合金丝材的可行性及变形机制 ,确定了钨合金丝材无模流变成形的温度场模型和流动应力模型 。

PLLA封孔工艺对微弧氧化镁合金丝材性能的影响

目的提高微弧氧化镁合金丝材的强度和耐腐蚀性能。方法通过硅烷偶联及聚乳酸封孔处理对微弧氧化AZ31B镁合金丝材进行表面改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)以及模拟胃液(SGF)浸泡实验、拉伸实验等设备和方法,研究了硅烷偶联工艺、聚乳酸封孔工艺对丝材综合性能的影响。结果微弧氧化镁合金丝材的耐腐蚀性能随偶联处理时间的延长先升高后降低,当处理时间为90 min时,丝材的耐腐蚀性能最佳。随封孔聚乳酸浓度的升高,丝材的耐腐蚀性能先升高后降低,强度增大;随提拉速度的增大,其耐腐蚀性能和强度均逐渐提高;随浸渍提拉次数的增多,丝材的耐腐蚀性能和强度逐渐降低。当聚乳酸质量浓度为0.14 g/m L、提拉速度为0.9 cm/s、浸渍提拉次数为1次时,硅烷偶联处理过的丝材的综合性能最佳。结论微弧氧化镁合金丝材的性能可以通过聚乳酸封孔处理改善,改善效果与聚乳酸浓度、提拉速度和浸渍提拉次数有关。微弧氧化镁合金丝材表面硅烷偶联处理能有效提高聚乳酸封孔效果。

基于CAFE模拟钛合金丝材电弧增材制造凝固过程的组织演变

采用CAFE(Cellular automation finite element)对Ti6Al4V合金丝材电弧增材制造的快速凝固过程进行模拟计算。通过建立不同阶段(堆积层)的三维模型,建立晶体形核与生长模型,并结合三维热传导(包含结晶潜热释放)模型,研究了不同阶段的温度场对固-液转变、初始β晶形核及生长等影响。结果表明:初始阶段初始β晶取向杂乱且晶粒尺寸细小;随着增材高度的增加,水平方向温度梯度变缓,平均固-液转变糊状区域宽度增加,初始β晶平均晶粒尺寸增加,晶体取向趋于热流传递方向(垂直于冷基板方向);其模拟结果与实际增材制造后的初始β晶组织形貌基本一致。

β型钛合金丝材在线热张力矫直机组的研制

结合β型钛合金丝材的矫直工艺,研制出了张力可稳定控制的用于β型钛合金丝材矫直的在线热矫直机组。此机组通过恒张力恒速度系统、快速均温加热系统和快速循环冷却系统三大模块合理匹配控制,有效解决了β型钛合金丝材在线热张力矫直中存在的两大问题:矫直张力的稳定控制和矫直效率与质量稳定性的提高。此矫直机组的成功研制,不但可满足对β型钛合金丝材的矫直要求,而且对其矫直工艺的进一步改进研究以及对其他金属丝材矫直工艺的研究或者矫直设备的研制均具有一定的借鉴和参考意义。

B95п铝合金丝材时效制度研究

通过试验研究确定了B95п丝材用于铆钉时的最佳时效制度,该制度使合金丝材的抗拉强度、剪切强度和铆接性能都满足相应的标准要求。

显微组织类型对TC4钛合金丝材性能的影响

α+β两相区轧制的TC4钛合金丝材经不同工艺热处理后,获得等轴组织、双态组织和片层组织,研究了微观组织特征及其对合金拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明:等轴组织α晶粒最为细小且具有较高的位错密度,表现出最高强度;双态组织α相较等轴组织显著长大,位错密度明显降低,具有最好的工艺塑性;片层组织原始β晶粒粗大,塑性最低。3种组织中片层组织疲劳性能最好,当裂纹长度<250μm时,不同显微组织对应的裂纹扩展速率差异较大,片层组织的扩展速率最低,等轴组织最高;当裂纹长度>250μm时,3种组织的裂纹扩展速率无显著差异。综合考虑TC4钛合金丝材的力学性能和工艺塑性,应选择双态组织作为产品的最终组织状态。

钛合金丝材表面涂覆设备研制

本文通过对钛合金丝材润滑涂层涂覆方式的研究及探索,发现并提出浸润式涂覆有利于获得均匀的表面涂层;而面向于工业化的连续生产过程又要求产品需进行连续化、高质量的生产,因此,对整套设备所需的生产方式进一步的进行了深入分析与探讨,设备最终设计采用下折弯上收线的形式进行涂覆生产。

Ti2Cu钛合金丝材拉伸方法的研究

研究了Ti2Cu钛合金丝材拉伸方法,分析了拉伸温度对丝材的组织、性能、间隙元素含量和表面质量的影响,结果表明:Ti2Cu钛合金丝材冷拉伸易断丝,表面质量差;热拉伸不断丝,可获得组织、性能、表面质量优良的丝材.采用专用润滑剂、火焰加热的热拉伸不会增加Ti2Cu丝材的H含量,只会增加其表面的C,O,N含量,其增加量可通过碱酸洗、真空退火来消除.

一种钛合金丝材自动剪裁机的可行性论证

钛合金丝材作为钛合金材料的一种,它的剪裁加工的自动化是其能够加大范围推广应用的一个技术性的突破.笔者从钛合金丝材的各种力学性质开始分析其剪切难度,然后简要论述了目前常用的钛合金丝材的剪切夹具,从剪切夹具的方面阐述影响钛合金丝材的剪裁效果的因素,最后初步论证了一种钛合金丝材自动剪裁机设计的可行性及意义.

常规物理性能测试设备在PdIr合金丝材中的应用

拉力试验机、电阻率测量装置和扫描电子显微镜是表征合金材料性能的常规测试设备。简要介绍了这些设备的测试原理以及在Pd-18Ir合金丝材中的应用。

冷拔后退火对Monel 400合金丝材的再结晶过程及力学性能的影响

使用ETM105D电子拉伸试验机对退火后的Monel 400合金丝材进行拉伸试验,并通过Matlab-MTEX软件统计再结晶体积分数的方法,研究了冷拔态Monel 400合金丝材在不同退火处理后的组织演变、力学性能及二者的关系,构建了Monel 400合金的再结晶模型,并计算其再结晶激活能。结果表明,用Matlab-MTEX软件处理EBSD数据得到的图像可以直观地呈现试样在经历退火处理后组织中晶粒的演变,以及更准确地统计再结晶的体积分数;选择825℃×20 min退火,可以获得较好的塑性和足够的强度。

不同表面处理下Ti-Ta合金丝的力学性能

为了研究合理的钛钽丝材加工工艺,以自行研制的钛钽合金丝为研究对象,采用酸洗、机械抛光、磷化和氧化4种不同的表面处理,研究了合金丝不同表面处理后的力学性能。拉伸试验及扫描电镜断口观察等研究结果表明:酸洗、机械抛光拉伸试样表现为韧性断裂,其断裂机制为微孔聚合断裂,酸洗表现出更好的综合性能;材料表面磷化和氧化处理,材料在拉伸过程中会出现表面和心部出现变形不协调性,容易在表面出现裂纹源,导致材料脆断。