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AL-6X無縫管生產(chǎn)基于Ti40和WSTi3515S合金程化大規(guī)格坯料鍛造中的組織演化行為,建立了Ti-V-Cr系阻燃鈦合金晶粒細(xì)化物理模型。Ti-V-Cr系阻燃鈦合金的晶界破碎再結(jié)晶機(jī)制表明,鍛造中依靠晶界處的變形,在晶界形成亞晶,當(dāng)亞晶與母晶粒的位向差超過一定數(shù)值時(shí),出現(xiàn)從母晶粒上分離的再結(jié)晶晶粒,這些晶粒在隨后的加熱保溫中長(zhǎng)大,組織細(xì)化和均勻化。大晶粒和強(qiáng)固溶強(qiáng)化效果是Ti-V-Cr系阻燃鈦合金出現(xiàn)晶界破碎再結(jié)晶機(jī)制的主要的原因,這阻燃鈦合金在鍛造中極易產(chǎn)生沿晶界和相界的開裂。

無錫國(guó)勁合金*生產(chǎn)Inconel600、Incoloy800、725LN、Nickel201、NS334、Inconel718、Alloy20、Incoloy925、N10276、07Cr18Ni11Nb、4J29、S32750、AL-6X等材質(zhì)。

研究發(fā)現(xiàn),溫度和應(yīng)力顯著影響K4750合金的強(qiáng)化機(jī)制,進(jìn)而影響持久壽命。例如,750°℃相同溫度下,320MPa低應(yīng)力持久時(shí),位錯(cuò)主要以O(shè)rowan繞過γ’相留下位錯(cuò)環(huán)的運(yùn)動(dòng),γ’相顯著阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),持久壽命較長(zhǎng),達(dá)到1445.2h;應(yīng)力到430MPa,位錯(cuò)同時(shí)以繞過γ’相留下位錯(cuò)環(huán)和切過γ’相留下層錯(cuò)的運(yùn)動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力有所,持久壽命為144.6h;應(yīng)力進(jìn)一步到505MPa,位錯(cuò)很容易切過γ’相并繼續(xù)運(yùn)動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力顯著下降,因此持久壽命到37.35h。溫度也是類似的結(jié)果,750°℃/MPa作用下,位錯(cuò)主要以O(shè)rowan繞過γ’相的運(yùn)動(dòng),持久壽命達(dá)到475.7h;隨溫度升高,800°℃/350MPa作用下,位錯(cuò)同時(shí)以繞過和切過丫’相的運(yùn)動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力,故持久壽命下降到61.1h。綜合大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定出K4750合金在650°℃、700°℃、750°℃和800°℃下強(qiáng)化機(jī)制由位錯(cuò)繞過γ’相轉(zhuǎn)變?yōu)榍羞^γ’相對(duì)應(yīng)的臨界應(yīng)力分別為650MPa、530MPa、430MPa和350MPa左右。通過Cu-Sn相變的實(shí)現(xiàn)了低溫短時(shí)回流后所得焊點(diǎn)具有更高熔點(diǎn)的目的,并且焊縫厚度可以通過Cu@Sn金屬粉的添加量而控制。選取1μm、5μm以及30μm三個(gè)尺寸的顆粒詳細(xì)闡述了Cu粉的粒徑對(duì)Sn鍍層厚度以及后期焊接的影響,發(fā)現(xiàn)粒徑越小,焊縫微觀組織均勻*性越好,但導(dǎo)電導(dǎo)熱能力越差?？偨Y(jié)了Cu球表面化學(xué)鍍Sn中隨著鍍覆不同而出現(xiàn)的一系列鍍Sn結(jié)果及其對(duì)應(yīng)的形成機(jī)制。研究了不同粒徑、不同鍍Sn層厚度的Cu@Sn核殼金屬粉以釬料膏和預(yù)置片兩種形式制成的焊點(diǎn)微觀組織和機(jī)械強(qiáng)度。Cu@Sn釬料膏制備簡(jiǎn)單且應(yīng)用靈活,但膏體流動(dòng)性差且焊縫中存在孔洞缺陷;預(yù)置片焊點(diǎn)組織均勻致密且機(jī)械強(qiáng)度高。終確定粒徑30μm的Cu球表面鍍Sn層厚度為2μm時(shí),Cu@Sn核殼顆粒以預(yù)置片的進(jìn)行焊接的焊縫性能優(yōu)。

AL-6X無縫管生產(chǎn)非連續(xù)增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料由于其質(zhì)輕、力學(xué)性能優(yōu)異、可二次塑性加成形等點(diǎn)而受到*制造業(yè)領(lǐng)域的高度關(guān)注。相應(yīng)用廣泛的鋁基復(fù)合材料,鎂基復(fù)合材料在程領(lǐng)域的應(yīng)用仍受到很大。由于密排六方結(jié)構(gòu)鎂基體室溫滑移系少和增強(qiáng)體碳纖維的加入,使得鎂基復(fù)合材料的加性能較差。為了使其在輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料中占有一席之地,亟需制定的二次塑性加藝制度以組織性能并終實(shí)現(xiàn)其制件成形。本文針對(duì)鑄造法制備的短碳纖維增強(qiáng)鎂合金復(fù)合材料(Csf/AZ91D),通過實(shí)驗(yàn)研究了其高溫塑性變形力學(xué)行為,基于熱加圖了其在不同真應(yīng)變條件下的可加性,結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析了復(fù)合材料在不同變形參數(shù)范圍內(nèi)的塑性加失穩(wěn)機(jī)理。采用真空壓力浸滲藝制備碳纖維體積分?jǐn)?shù)為20%的Csf/AZ91D復(fù)合材料。攪拌鑄造并經(jīng)加的細(xì)晶14vol.%SiCp/2014Al復(fù)合材料,在溫度高于TAGG(440℃)時(shí)發(fā)生了異常晶粒長(zhǎng)大(AGG),復(fù)合材料的晶界滑移和晶內(nèi)滑移變形機(jī)制均受到嚴(yán)重阻礙,從而了在低應(yīng)變速率0.001 s-1下460 °C和495°C的屈服強(qiáng)度高于425 ℃的異常情況。通過計(jì)算Zener極限尺寸判斷,基體合金的細(xì)晶結(jié)構(gòu)并不,當(dāng)熱變形溫度高于再結(jié)晶溫度時(shí)將發(fā)生異常晶粒長(zhǎng)大。大應(yīng)變和復(fù)雜變形狀態(tài)有助于變形初期形成的無顆粒析出帶(PFBs),并顆粒分布的均勻性,而溫度和應(yīng)變速率的作用較小。對(duì)粉末冶金法制備的17 vol.%SiCp/2009Al復(fù)合材料,按照η值圖可以劃分出四個(gè)對(duì)應(yīng)不同變形機(jī)制的參數(shù)區(qū)域:(i)350-450 °C和0.001-0.056 s-1,動(dòng)態(tài)回復(fù)區(qū)。超大型與復(fù)雜型高溫合金構(gòu)件需求量的,節(jié)能減排政策與法規(guī)壓力的施加,對(duì)高溫合金生產(chǎn)流程中每個(gè)環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性與可靠性都提出更加嚴(yán)苛的要求。均勻化與開坯藝作為生產(chǎn)流程中“承上啟下"的環(huán)節(jié),但由于研究與生產(chǎn)不足,均勻化高耗能與開坯低成材率問題凸顯。因此,研究均勻化與開坯中組織演變規(guī)律以及兩者關(guān)聯(lián)性,探究均勻化開坯控制原則與藝,對(duì)均勻化開坯藝經(jīng)濟(jì)性與可靠性的,乃至高溫合金構(gòu)件與經(jīng)濟(jì)性的具有重要理論與程指導(dǎo)意義。首先研究了不同合金、鑄錠尺寸、偏析元素與熔煉澆注藝對(duì)偏析行為的影響。提出了元素偏析度概念K’= K｜△C｜,當(dāng)K’較大時(shí),組織偏析嚴(yán)重,且偏析相多,可考慮二段式均勻化制度;當(dāng)K’較小時(shí),組織偏析較輕,無偏析相,可考慮一段式均勻化制度。

在中應(yīng)力保載10s的加載條件下,三種鐵素體不銹鋼在疲勞-蠕變交互作用條件下的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命與無應(yīng)力保載的疲勞加載條件下的相均顯著,其中B429Mo鐵素體不銹鋼的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命均高,其次為B441鐵素體不銹鋼,而B429鐵素體不銹鋼的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命均低。在模擬汽車尾氣中應(yīng)力保載10s的疲勞-蠕變-氧化交互作用加載條件下,三種鐵素體不銹鋼的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命與疲勞-蠕變交互作用條件下的相均有所,其中B429Mo鐵素體不銹鋼的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命亦為高,其次為B441鐵素體不銹鋼,而B429鐵素體不銹鋼的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命則為低。微觀組織結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果表明,在無應(yīng)力保載的疲勞加載條件下,B429和B429Mo鐵素體不銹鋼主要以平面滑移發(fā)生疲勞變形,而B441鐵素體不銹鋼則可以波狀滑移發(fā)生疲勞變形。在高應(yīng)力區(qū)內(nèi),Nb元素的固溶強(qiáng)化作用了B429鐵素體不銹鋼的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命,而在低應(yīng)力區(qū)內(nèi),Mo元素的固溶強(qiáng)化作用了B429Mo鐵素體不銹鋼的循環(huán)變形抗力和疲勞壽命。Fe83B17具有小的Rc,說明該成分在上述合金中GFA佳,這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。表明相場(chǎng)法可以有效地研究快速凝固中非晶的結(jié)構(gòu)弛豫、晶核的臨界形核和生長(zhǎng)。再次,采用相場(chǎng)法模擬了銅模快速凝固中,高溫熔體注入過冷銅模瞬間溫度的演變,驗(yàn)證了銅?？焖賹?dǎo)熱下溫度梯度的存在,并研究了溫度梯度對(duì)單相合金枝晶形貌、溶質(zhì)場(chǎng)分布及枝晶生長(zhǎng)速度的影響。在溫度梯度分布下,枝晶的生長(zhǎng)速度及生長(zhǎng)形態(tài)均產(chǎn)生變化,形貌呈現(xiàn)各向,形成類似圓錐狀的枝晶,而不是的四軸對(duì)稱。隨著溫度梯度的增大,枝晶生長(zhǎng)速度不斷增大,且溶質(zhì)截留現(xiàn)象越來越明顯。