HC-276圓鋼HC-276鋼板切割

我公司生產(chǎn)的高溫合金,耐蝕合金,精密合金和特殊不銹鋼.產(chǎn)品規(guī)格有棒材,板材,管材,絲材，帶材，法蘭和鍛件等，廣泛應用于石油化工、航天、船舶、能源、工、電子、環(huán)保、機械、儀器儀表等領(lǐng)域。
沉淀硬化不銹鋼：17-4PH(SUS630 / 0Cr17Ni4Cu4Nb)、17-7PH(SUS631 / 0Cr17Ni7Al)
雙相不銹鋼：F51(2205 / S31803 / 00Cr22Ni5Mo3N)、 F52(S32950)、  F53(2507 / S32750 / 022Cr25Ni7Mo4N) F55(S32760 / 022Cr25Ni7Mo4WCuN)、 F60(S32205 / 022Cr23Ni5Mo3N)、329(SUS329J1/ 0Cr26Ni5Mo2/ 1.4460)耐腐合金：20號合金(N08020 / F20)、904(N08904/ 00Cr20Ni25Mo4、5Cu/ 1.4539)、254SMO(F44/ S31254/ 1.4547)

TiAl基合金具有低密度、高強度、良好的的抗高溫氧化和抗蠕變性能,是一種潛力的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料,但是室溫塑性低,加工成本高阻礙其廣泛應用。粉末冶金工藝作為一種近終成形技術(shù),可制備低成本,復雜形狀的TiAl基合金,但合金粉末的燒結(jié)活性低、致密化困難。因此本文以高Nb-TiAl預合金粉末為原料,添加微量Sn元素粉末為活化燒結(jié)助劑,通過實驗與理論計算相結(jié)合研究微合金化Sn元素對高Nb-TiAl合金綜合性能的影響及燒結(jié)致密化機理,對微合金化后的TiAl合金的室溫力學性能、高溫變形行為以及高溫氧化行為進行系統(tǒng)研究。并采用注射成形工藝制備Sn微合金化高Nb-TiAl合金零件。主要研究結(jié)論如下:采用粉末冶金無壓燒結(jié)工藝,以Ti-45Al-8.5Nb-0.2W-0.2B-0.02Y(簡稱TiAl-OSn)預合金粉末為原料,添加不同含量(0～5at.%)Sn元素粉末,在1430～1540℃燒結(jié)制備致密TiAl-xSn(x=0～5at.%)合金材料。研究表明:添加微量Sn元素有助于降低合金的燒結(jié)致密化溫度,提高燒結(jié)坯的致密度,從而有利于降低合金組織晶粒度、改善合金綜合性能。

其中1510℃/2h所制備的TiAl-lSn合金,其致密度達到98%,組織為α2/γ相構(gòu)成的均勻細小的全片層結(jié)構(gòu),片層團尺寸為60～80μm,。Sn添加抑制晶界β相偏析,但添加量超過1at.%后片層問距變大,添加量達到5at.%后會在晶界析出富Sn相。隨著Sn添加量的增加,合金的洛氏硬度值增大。微量Sn元素(1at.%)的添加可以顯著改善合金的室溫壓縮性能,經(jīng)1510℃燒結(jié)制備TiAl-lSn合金的力學性能優(yōu),洛氏硬度值為72.2HRA,抗壓強度為2938MPa,屈服強度為680MPa,壓縮率為29%。Sn主要固溶于α2相中,少量固溶于γ相,使合金中γ相含量增加,α2相體積分數(shù)下降。TiAl-xSn(x=0,0.5,1,1.5)合金進行高溫壓縮變形時,合金的屈服強度隨變形溫度的升高、應變速率的降低而降低,塑性不斷增加。Sn元素的添加可以使得相同變形溫度下合金流變應力提高,這主要是由于Sn元素的固溶強化作用。Sn元素的添加可以降低高Nb-TiAl合金脆韌轉(zhuǎn)變溫度,TiAl-OSn合金韌脆轉(zhuǎn)變溫度為900℃,而TiAl-lSn合金700℃時已出現(xiàn)明顯的流變軟化行為;800℃下,未添加Sn時,合金內(nèi)僅存在形變孿晶,造成晶體切變量有限,變形量小;添加Sn后合金中變形機制為大量位錯在晶內(nèi)滑移,孿晶切變作為補充,使變形量得到提高。
分析其重疊布居數(shù)可以發(fā)現(xiàn),摻雜Sn元素可以降低γ-TiAl合金內(nèi)共價鍵的各向異性程度,從而使延性得到改善。設(shè)計了一種適合TiAl合金注射成形的催化脫脂型粘結(jié)劑,配方為85wt.%POM,5wt.%HDPE,2wt.%EVA,3wt.%CW,5wt.%SA,粉末裝載量達到65vol%。在180℃，剪切速率1412s-1時喂料流動行為指數(shù)n值為0.521,粘流活化能E為28.18kJ/mol。研究了催化脫脂工藝,合適的脫脂參數(shù)為115℃脫脂6h,進酸量1.3g/min。脫脂后雜質(zhì)含量增加較少,主要原因是脫脂溫度較低,脫脂時間短。探討了燒結(jié)工藝對合金致密度、顯微組織及性能的影響。升高燒結(jié)溫度與延長保溫時間均會提高合金致密度,過高的燒結(jié)溫度與過長的保溫時間造成晶粒粗大,對力學性能不利。TiAl-lSn合金在1510℃燒結(jié)2h,抗拉強度為402MPa,低于鑄態(tài)合金,延伸率0.44%,與鑄態(tài)合金相當。合金抗壓強度及壓縮率分別為2930MPa,34.3%,均優(yōu)于鑄態(tài)合金。

合金在高溫塑性變形時,峰值流變應力、應變速率和變形溫度之間較好地滿足雙曲正弦形式的Arrhenius關(guān)系,說明其變形受熱激活控制。在700～1000℃/0.2～0.002s-1條件下,TiAl-OSn與TiAl-lSn合金高溫變形激活能分別為:311kJ/mol、429kJ/mol。添加Sn提升了高Nb-TiAl合金高溫抗氧化性能,在900℃氧化100h的增重小于TiAl-OSn合金,添加量0.5～1at.%時抗氧化性能較優(yōu)。Sn添加可減小合金氧化膜厚度,改變氧化膜結(jié)構(gòu),抑制氧化層裂紋產(chǎn)生。經(jīng)過900℃高溫氧化100h后,TiAl-xSn(x=0.5,1,1.5)合金的氧化膜均較薄且致密,從表面到基體依次為:表層分布Ti02顆粒的A1203層/Ti02層/富Nb、Sn層(少量TiN)/Ti3Al層/基體。TiAl-OSn合金氧化膜較厚,出現(xiàn)裂紋,從表面到基體依次為:TiO2層/Al2O3層/TiO2+Al2O3層/富Nb層/基體。添加Sn合金中Sn與Nb共同作用,富集在氧化膜與基體的過渡層,形成了一層富Nb、Sn的阻隔層;同時Sn添加穩(wěn)定了合金中TiN,阻礙Ti從基體向外擴散,從而減小了氧化膜厚度及TiO2顆粒尺寸,改善合金抗氧化性能。采用Materials Studio軟件CASTEP模塊對Sn摻雜γ-TiAl合金體系的晶格參量、原子平均形成能、彈性模量、態(tài)密度和重疊布居數(shù)等性能進行了計算。計算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),Sn摻雜體系的穩(wěn)定性均略低于純γ-TiAl體系,形成能計算結(jié)果表明Sn原子更傾向于替代A1原子位置。軸比和彈性模量的計算結(jié)果均表明Sn在1/54原子濃度摻雜時,會對γ-TiAl合金的延性有所改善,與實驗結(jié)果相*。
GH4033是鎳基高溫合金,因其具備較好的高溫強度(700~750℃)、杰出的抗氧化性(~900℃),以及杰出的機械加工性能和熱加工性能,被廣泛應用于渦輪葉片、渦輪盤以及空飛行器的零部件。近些年已經(jīng)開展GH4033合金的研究工作,但主要工作集中在合金的冶煉、成分調(diào)整、軋后熱處理與性能改進上,關(guān)于GH4033合金高溫變形機制還未見報道。本文以GH4033合金鍛坯為研究對象,圍繞合金的高溫變形機制開展如下幾個方面的研究工作:(1)對GH4033合金小試樣在加熱過程的晶粒長大現(xiàn)象進行高溫原位觀察,研究了加熱溫度和保溫時間對晶粒尺寸的影響。驗證并推導了可用于鍛坯加熱工藝制定的晶粒長大模型。(2)對GH4033合金的圓柱體試樣進行單軸壓縮實驗,根據(jù)獲得的應力-應變曲線,基于動態(tài)材料模型(DMM)理論,構(gòu)建用于合金熱加工工藝制定的加工圖,并結(jié)合組織觀察,對合金熱加工的失穩(wěn)區(qū)域和動態(tài)再結(jié)晶區(qū)域進行了分析。

GH738是一種相沉淀硬化高溫合金,材料力學性能優(yōu)良,在高溫工作下具有較高強度和韌性,兼具抗氧化和抗腐蝕性能,主要用于空發(fā)動機轉(zhuǎn)動件。GH738塑性成形的工藝性良好,可通過調(diào)整溫度、時間、變形速率等工藝參數(shù)獲得具有不同力學性能的GH738鍛件。在GH738模鍛件中,由于溫度和變形的不均勻,在鍛件組織中可能出現(xiàn)混晶和組織不均勻現(xiàn)象,導致零部件的性能下降,存在發(fā)生安全事故的隱患。因此需要建立一種可無損和快速的評判GH738鍛件組織形貌的檢測方法。本文以某型號空發(fā)動機導向葉片GH738階梯狀盤件(模鍛工藝參數(shù)不同)為研究對象,(1)綜合分析工藝參數(shù)和盤件形狀對零件各部位組織結(jié)構(gòu)和殘余應力的影響,結(jié)合金相實驗和超聲檢測對試樣尺寸的要求,設(shè)計階梯狀盤件切割方案并進行切割加工。
制備金相試樣,進行微觀組織結(jié)構(gòu)的觀察,基于定量金相學對GH738金相組織參數(shù)定量表征;(3)采用超聲縱波回波法進行超聲檢測,提取含多次回波的全數(shù)據(jù)超聲A掃信號,計算超聲衰減系數(shù)和聲速,截取一次底波以及表面波與一次底波之間的背散射信號,分別進行傅立葉變換,并根據(jù)始波檢測頻率計算,獲取因被檢試樣微觀結(jié)構(gòu)差異導致的一次底波頻率偏移量和非線性系數(shù);(4)基于Pearson相關(guān)系數(shù),分析晶粒尺寸、晶粒形狀變化和超聲檢測信號特征值的關(guān)系,建立GH738晶粒尺寸/晶粒形狀的超聲評價方法。結(jié)果表明:(1)一次底波頻率偏移、衰減系數(shù)與晶粒直徑之間存在強相關(guān),隨晶粒直徑的增加而增大,可確定一次底波頻率偏移閾值(2MHz)、衰減系數(shù)閾值(0.25dB/mm、0.05dB/mm),進行粗晶(直徑大于150μm)與細晶(直徑小于20μm)的識別;(2)一次底波頻率偏移是可用于晶粒形狀表征的有效參數(shù),隨著晶粒形狀參數(shù)圓度的增加而增大;(3)在GH738晶粒尺寸小于150μm時,聲速隨晶粒尺寸長大而長大(6015m/s@9μm~6040 m/s@150μm),當晶粒尺寸大于150μm時,聲速隨晶粒尺寸增大而減小。本研究研究結(jié)果為鍛件GH738組織均勻性的無損評價提供了數(shù)據(jù)參考,為GH738鍛造工藝的改進與質(zhì)量監(jiān)控提供技術(shù)支持,具有較高的工程應用價值。

Ti元素對T6態(tài)擠壓變形Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr合金的組織及高溫拉伸性能的影響以及Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr-1.0Ti合金在200℃下的低周疲勞性能和蠕變性能,以期為此類鋁合金的工程應用提供理論依據(jù)。顯微組織觀察結(jié)果表明,Ti元素的加入可在合金中形成Al3Ti相,并對Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr合金的組織產(chǎn)生細化作用。X射線分析結(jié)果表明,Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr（-xTi）（x=0.5,1.0,1.5）合金中的析出相主要為Al2CuMg相和Al3Ti相。拉伸實驗結(jié)果表明,隨著實驗溫度的升高,Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr（-x Ti）合金的抗拉強度和屈服強度均呈降低趨勢,斷裂伸長率均呈升高趨勢,其中含1.0Ti合金的抗拉強度和屈服強度高,含1.5Ti合金的次之,而含1.0Ti合金的斷裂伸長率高,含1.5Ti合金的低。Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr（-xTi）合金的拉伸斷裂方式均為韌性斷裂。低周疲勞實驗結(jié)果表明,200℃下,Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr-1.0Ti合金的循環(huán)應力響應行為均表現(xiàn)為循環(huán)軟化,且其塑性應變幅、彈性應變幅與斷裂時的載荷反向周次之間均呈線性關(guān)系,并分別服從Coffin-Manson公式和Basquin公式。疲勞裂紋均以穿晶的方式萌生于試樣表面,并且以穿晶方式擴展。蠕變實驗結(jié)果表明,Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr-1.0Ti合金在200℃和180210MPa應力條件下的蠕變速率在10-910-8 s-1之間,蠕變應力指數(shù)約為16.78。隨著應力的增加,蠕變壽命降低,穩(wěn)態(tài)蠕變速率增大。此外,Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr-1.0Ti合金的蠕變機制為第二相控制的位錯攀移機制,其蠕變斷裂均以穿晶方式進行,并呈典型的韌性斷裂。HC-276圓鋼HC-276鋼板切割