增分熔融凝固加工工艺参数的探讨

对增分熔融凝固加工技术中的最主要的参数──电源电力进行了探讨，考察了电源电力与开始熔化时间、熔融区深度、熔融区温度、所得材料的微观组织之间的关系，并运用所得参数制得了高性能的材料。

自蔓延烧结金刚石磨头的性能研究

为研究自蔓延烧结工艺对金刚石磨头性能的影响,以高频感应加热诱发Al、Ti、Cu、Ni和Sn粉末自蔓延烧结,制备金刚石磨头,分析节块胎体的微观结构和金刚石与胎体结合剂间的结合情况,并实验研究金刚石磨头的加工性能。结果表明:高频感应加热可缩短自蔓延烧结的预热时间和反应时间,提高制备效率;Ni起关键作用,Ni元素缺失则无法发生自蔓延反应;金刚石磨粒与金属结合剂之间界面结合良好,C、Ti元素之间跨过界面发生了明显的扩散偏聚现象;当胎体结合剂中Al+Ti的质量分数为32%时,金刚石磨头的综合加工性能最好。

铝合金感应加热半固态重熔及复杂件触变成形

目的研究铝合金半固态坯料在感应加热过程中的组织演变规律,并实现复杂构件近净成形。方法对7075-T6铝合金挤压棒料进行感应加热条件下的半固态等温处理,观察其微观组织演变规律,并对其进行金相分析,研究晶粒粗化机制;随后采用梯度感应加热坯料进行触变-塑变复合成形试验。结果晶粒随保温温度的升高,或保温时间的增加,尺寸逐渐增加;随保温时间的延长,晶粒圆整度逐渐增加。晶粒的长大主要以Ostwald熟化机制为主,合并长大为辅,且由于感应加热速率(5℃/s)较快,最终形成的晶粒较小。计算得出,晶粒在590,600,610,620℃时的晶粒粗化速率分别为165,226,309,497μm^3/s。采用梯度感应加热坯料,实现了某型铝合金尾翼构件的近净成形。结论适用于7075铝合金触变成形的感应加热工艺参数为:在610~620℃下保温5~10 min。集成感应加热半固态重熔处理和触变-塑变复合成形技术,可实现复杂构件近净成形。

感应加热温度对冷-热轧制成形钛/钢复合板界面的影响

对钛/钢组坯进行冷轧预复合成形,将钛/钢预复合板感应加热至热轧温度后单道次热轧成形制备了钛/钢复合板,研究了感应加热温度对钛/钢复合板的界面组织和界面结合性能的影响.结果表明,冷-热轧制复合法制备的钛/钢复合板的界面结合紧密,没有孔洞和间隙.钛/钢复合板由于感应加热和热轧的时间较短(<5 s),钛/钢界面仅有少量硬化层碎块,没有金属间化合物析出.钛/钢复合板的界面Ti和Fe元素扩散层宽度随感应加热温度增大而增大,950℃时界面扩散层宽度达到8μm.在感应加热温度为750~950℃的条件下,钛/钢复合板的界面结合良好.

感应加热TA18钛合金热压缩本构方程及热加工图

以锻造TA18钛合金棒材为研究对象,利用Gleeble-3800型热模拟试验机模拟感应加热升温过程,在变形温度为820~900℃,应变速率为0.1~10 s^(-1),变形量为80%的条件下进行了热压缩试验,研究其高温力学行为。基于Arrhenius型本构方程和Z参数建立了TA18钛合金高温流变峰值应力模型,采用动态材料模型绘制热加工图,根据Prasad失稳判据构建了塑性失稳图。结果表明,应变速率一定时TA18钛合金流变应力随着变形温度升高而减小,变形温度一定时呈现出正应变速率敏感性;在应变速率≥1 s^(-1)条件下,TA18钛合金表现出动态再结晶行为;Arrhenius方程能较好地预测TA18钛合金在不同工艺参数下的峰值应力变化规律;在变形温度860~880℃、应变速率3~10s^(-1)区间内,TA18钛合金具有较好的热加工性能。