均匀化处理工艺对镍基GH4061高温合金热加工性能的影响

针对镍基GH4061高温合金凝固过程复杂、铸态组织偏析严重、枝晶间生成的大量低熔点第二相、严重降低合金的热加工性能的问题,采用OM、SEM、EPMA和TEM系统研究均匀化处理温度和时间对GH4061合金枝晶偏析、低熔点Laves相等回溶行为及合金热加工性能的影响。结果表明,铸态合金中发生严重的枝金偏析,Nb、Ti和Mo元素枝晶间偏析系数分别高达2.435、1.346和1.200。经1160℃保温20 h均匀化处理后,枝金偏析得到充分消除,Nb元素枝晶间偏析系数降低到1.098;同时,Laves和δ相基本回溶,且无晶界熔化现象;提高热处理温度显著加速成分均匀化与低熔点第二相的回溶速度。高温力学性能研究结果表明,两级均匀化热处理能够有效地提高合金热加工塑性至1150℃;断口分析表明,低熔点的Laves相和δ相的回溶降低了裂纹萌生与断裂的几率,提高了合金的塑性变形能力。

一种提高高强化高温合金热加工性能的新方法

提出了一种基于组织调整来改善钢锭热加工性能的新途径，该方法采用了与传统截然不同的新的处理工艺使ｒ＇相粗化，粗化的ｒ＇相改善了它与基体的界面状态，改变了强化元素的分配，降低了热变形抗力。

不同状态下2205双相不锈钢的热加工性能

通过对2205双相不锈钢在铸态、锻态下流变曲线与组织的分析,研究了组织对热加工性能,特别是流变行为、变形抗力及失效特征的影响,讨论了双相不锈钢热加工开裂的机理及其影响因素。结果表明:在相同的热变形条件下,锻态材料较铸态材料具有良好的热加工性能,流变曲线上呈现出的"稳态区"更明显,开裂情况也得到显著改善,但变形抗力有所增加。两相不同的变形机制及初始K-S取向关系、硬且粗大带尖角的奥氏体的不均匀分布是造成双相不锈钢热加工开裂的重要因素。

Mg-Y-Nd-Zr合金的高温变形行为与热加工性能

研究了一种Mg-Y-Nd-Zr合金在300—500℃和应变速率为0．001—1s^(-1)条件下的高温变形行为．利用动态材料模型构建了热加工图,结合组织观察结果认为,该合金在450—500℃、应变速率约为0．01s^(-1)条件下发生动态再结晶；而温度高于450℃、应变速率约为0．005s^(-1)时,材料发生晶界开裂；温度低于350℃、应变速率约为0．01s^(-1)时,材料在变形过程中由于机械孪生导致开裂；温度为450℃左右、应变速率高于0．5s^(-1)时,材料在变形过程中发生剪切开裂．

稀土对半钢热加工性能的影响

本文研究了稀土对半钢热加工性能的影响。在900～1100℃的温度范围及2×10^(-3)～1×10^(-2)s^(-1)的变形速度范围内,研究稀土加入后热拉伸试样断面收缩率及断口形貌变化情况。由此得出,改善半钢热加工性能的合适的稀土加入量应为0.02～0.05％。

740～900℃区间内氮对C-Mn钢热加工性能的影响

研究了N元素对C-Mn钢在740~900℃的热加工性能的影响,并分析讨论其影响机理,以及N、Al元素的作用。为模拟钢管热变形时的状态,将试样直接加热到740~900℃,采用1×10^(-3) s^(-1)应变速率进行拉伸,并用断面收缩率评价热塑性。试验结果表明:随着N含量的增加,C-Mn钢在740~900℃的热塑性降低,峰值应力升高;N会促使Al N沿奥氏体晶界析出,促进沿晶断裂;N会抑制动态再结晶,这可能是氮加宽热塑性低谷区的原因;AlN的析出由Al含量和N含量的乘积决定,降低Al含量也有助于改善钢的热塑性。

第四代核能系统换热管用 Inconel 617B的热加工性能与组织特性

利用Gleeble-3500热模拟试验机与Zeiss光学显微镜研究了第四代核能系统换热管用Inconel 617B的热加工性能与组织特性,获取了合金在950~1200℃,0.01~5 s-1变形参数下的真应力-真应变曲线。结果表明,在较低的试验温度下,合金的变形抗力可达到450~550 MPa。此外,构建了合金的功率耗散图、流变失稳图以及热加工图,应变量为0.8时Inconel 617B的功率耗散效率峰值可达到47%,升高变形温度有利于提高合金的热加工性能;危险加工区域集中在较高应变速率(>0.32 s-1)下。结合微观组织分析,合金在温度范围1175~1200℃,应变速率范围0.06~0.5 s-1的加工区间变形可获得均匀的等轴状动态再结晶晶粒,因此,可将该区间确定为Inconel 617B的最佳热加工窗口。

锶对6201铝合金热加工性能的影响

观察加Sr变质和不变质的 62 0 1合金 ,以及经热加工 (挤压 )和未热加工的不同试样的显微组织 ,并结合力学性能试验结果 ,了解到Sr对 62 0 1铝合金热加工性能的影响。发现经Sr变质的合金具有鱼骨状α AlFeSi,这种化合物在挤压后只发生变形而不被压碎 ,使合金的力学性能提高 。

γ-TiAl基复合材料的晶粒细化及热加工性能的改善

论述了γ-TiAl基复合材料的晶粒细化行为及其改善的热加工性能,对该材料热加工后的显微组织、压缩和拉伸性能、等温锻造变形等作了讨论。

TiAl合金热加工性能及其影响因素

TiAl合金以其轻质、耐高温等特点成为替代镍基高温合金的重要高温结构材料。具有优异热加工性能的beta−gamma TiAl合金是变形合金的主要研究方向。总结了TiAl合金的热加工性能研究现状,分析了高温无序α相对热加工性能的作用,对β相稳定元素进行了分类,并归纳了β相稳定元素对热加工性能及力学性能的影响规律,提出了变形TiAl合金的未来研究方向。

铸造冷却速率对Al-Mg-Si-Mn耐热铝合金组织及热加工性能的影响

在铸造冷却速率分别为1.4℃/s与5.7℃/s的条件下制备了Al-Mg-Si-Mn铝合金铸锭,对铸锭进行了430℃、6 h超低温均匀化,对均匀化后的合金样品进行了等轴热压试验。结果表明:水冷铜模样品中的共晶组织含量更少且尺寸更小。均匀化热处理后,大量α-Al(Fe,Mn)Si弥散相在铝基体中析出,水冷铜模样品的弥散相数量密度高于砂模样品。等轴热压过程中,水冷铜模样品具有更高的变形应力,原因是其α-Al(Fe,Mn)Si相数量密度更高,产生了更强的颗粒强化效应;砂模样品的边裂倾向更严重,原因是砂模样品中的粗大共晶组织更容易引起变形过程中的局部应力集中。

INCONEL 601合金热加工性能的研究

通过热模拟实验 ,对 INCONEL 6 0 1合金的热加工性能进行了研究。还对不同条件下制备的试样进行了金相组织分析。实验和分析结果表明 ,INCONEL 6 0 1合金在 90 0～ 12 0 0℃之间具有很好的热加工塑性。本文的结论在 INCONEL 6 0 1合金的自由锻造工艺过程中得到了证实和应用。

304和304L奥氏体不锈钢的热加工性能研究

利用Gleeble-3500热力模拟试验机分别对304与304L奥氏体不锈钢进行单道次热压缩实验,研究了材料在变形温度900～1100℃,应变速率0.01～5 s^(-1)条件下的热变形行为及组织演变规律,并基于动态材料模型(Dynamic Materials Mod-el,DMM)对比分析304与304L奥氏体不锈钢的热加工性能。结果表明:304L变形抗力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,其流变曲线可分为加工硬化、动态回复及动态再结晶3种类型。通过构建304与304L奥氏体不锈钢的热加工图,发现当应变量为0.6时,304热加工窗口为970～1050℃、0.01～0.1 s^(-1)和1050～1100℃、0.03～1 s^(-1),并在高温低应变速率区域出现严重的流变失稳现象; 304L热加工窗口为950～1100℃、0.01～0.03 s^(-1)。对比可知304和304 L的可加工温度区间相似,但应变速率区间差异明显,合金元素含量的变化导致可加工应变速率区间向低应变速率方向移动。

00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢热加工性能的试验研究

采用热压缩和热拉伸试验方法,对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的高温变形抗力、高温塑性以及在高温变形时的奥氏体相的数量进行了研究。试验结果表明,00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的高温变形抗力和高温塑性较0Cr18Ni10Ti奥氏体不锈钢低,在1100～1250℃变形时,钢中奥氏体相的数量可以控制在适合热加工的范围,使钢具有较好的热加工性能。

稀土钇微合金化对Cu-2Ag合金铸锭成分和热加工性能的影响

采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)、氧分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)和热锻试验,研究稀土钇微合金化对Cu-2Ag合金铸锭成分和热加工性能的影响。结果表明:与Cu-2Ag合金铸坯相比,Cu-2Ag-0.075Y铸坯中O、S、P和Zn等杂质元素含量明显降低,Bi、As和Sb的含量也有不同程度的降低;稀土钇微合金化可以显著提升Cu-2Ag合金铸锭成分的洁净度;受稀土钇微合金化的影响,Cu-2Ag-0.075Y合金铸坯在850℃温度以上时,热加工性能发生显著变化,表现为塑性差、呈热脆性,锻后开裂,甚至碎成渣。

有害元素Sn、Pb含量对不锈钢热加工性能的影响

对有害元素引起钢板缺陷剖析、裂纹钢锭解剖及有害元素不同含量对热加工影响试验，得出当钢中铅当量［Ｐｂ］ ＝ ％ Ｐｂ ＋ ０ ．０２（ ％ Ｓｎ） ≤０ ．００８４ ％ 时，钢板表面良好，无裂纹。

高碳铬轴承钢GCr15的热加工性能

用热扭转实验方法研究高碳铬轴承钢的热加工性能。建立了峰值应力和稳态流变应力的Ｓｉｎｈ－Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ本构方程。研究热形变过程激活能和应力指数与形变组织的关系。综合分析变形抗力和塑性与温度的关系，探讨在中温双相区控制轧制的可能性。建立了形变温度－速度、动态软化时间及扭转破断时应变三者的函数关系。

氧含量对Ni-30Cr-1Cu镍基合金热加工性能的影响

采用小锭试验研究了氧含量对Ni-30Cr-1Cu镍基合金热加工性能的影响以及Cu在 合金相中的分布。结果表明,氧含量为0．0077％和0．015 8％的试验合金,其热加工性能显 著恶化,在1050℃和1 200℃加热后,变形量小于10％时,即在晶界普遍萌生裂纹,并沿晶界 迅速扩展。氧含量为0．003 3％的试验合金,在1 050℃和1 200℃的加热温度和900℃左右的 终锻条件下,均具有良好的热加工性能,一火变形量高达80％以上,仍未出现热加工缺陷。Cu 只明显富集于热加工完毕空冷过程中在晶内晶界析出的M23C6中,未观察到其对热加工性能 有明显的恶化作用。在正常工业生产中,采取措施把该合金氧含量控制在较低的范围内,解决 了该合金热加工成形问题,取得了良好效果。

铝基不连续增强复合材料的热加工性能及其加工

研究了温度T=350-500℃、应变速率ε=10^-3-10^-1/s拉伸条件下，Al6061／20％Al2O3、Al2618/20%Al2O3、Al2618／20％SiC颗粒增强铝基复合物及纯6061铝合金的热变形行为，根据所获得的数据绘制了加工图，给出了不同材料的最佳热加工性能区域。对不同变形条件下的微观组织分析表明，动态回复是上述复合材料的主要恢复机制。延性及流动应力的变化表明，增强相的性能对复合材料的性能具有重要的影响。