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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(yīng)用于石油化工、航天、船舶、能源、工、電子、環(huán)保、機(jī)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(hào)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(qiáng)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(yīng)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(fù)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(yù)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(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算相結(jié)合研究微合金化Sn元素對(duì)高Nb-TiAl合金綜合性能的影響及燒結(jié)致密化機(jī)理,對(duì)微合金化后的TiAl合金的室溫力學(xué)性能、高溫變形行為以及高溫氧化行為進(jìn)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(jiǎn)稱TiAl-OSn)預(yù)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(dá)到98%,組織為α2/γ相構(gòu)成的均勻細(xì)小的全片層結(jié)構(gòu),片層團(tuán)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(dá)到5at.%后會(huì)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(xué)性能優(yōu),洛氏硬度值為72.2HRA,抗壓強(qiáng)度為2938MPa,屈服強(qiáng)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?jǐn)?shù)下降。TiAl-xSn(x=0,0.5,1,1.5)合金進(jìn)行高溫壓縮變形時(shí),合金的屈服強(qiáng)度隨變形溫度的升高、應(yīng)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(yīng)力提高,這主要是由于Sn元素的固溶強(qiáng)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(shí)已出現(xiàn)明顯的流變軟化行為;800℃下,未添加Sn時(shí),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(jī)制為大量位錯(cuò)在晶內(nèi)滑移,孿晶切變作為補(bǔ)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(jià)鍵的各向異性程度,從而使延性得到改善。設(shè)計(jì)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(dá)到65vol%。在180℃，剪切速率1412s-1時(shí)喂料流動(dòng)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(jìn)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(shí)間短。探討了燒結(jié)工藝對(duì)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(zhǎng)保溫時(shí)間均會(huì)提高合金致密度,過高的燒結(jié)溫度與過長(zhǎng)的保溫時(shí)間造成晶粒粗大,對(duì)力學(xué)性能不利。TiAl-lSn合金在1510℃燒結(jié)2h,抗拉強(qiáng)度為402MPa,低于鑄態(tài)合金,延伸率0.44%,與鑄態(tài)合金相當(dāng)。合金抗壓強(qiáng)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(shí),峰值流變應(yīng)力、應(yīng)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(shí)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(shí)Sn添加穩(wěn)定了合金中TiN,阻礙Ti從基體向外擴(kuò)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(duì)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(jìn)行了計(jì)算。計(jì)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(jì)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(jì)算結(jié)果均表明Sn在1/54原子濃度摻雜時(shí),會(huì)對(duì)γ-TiAl合金的延性有所改善,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相*。
GH4033是鎳基高溫合金,因其具備較好的高溫強(qiáng)度(700~750℃)、杰出的抗氧化性(~900℃),以及杰出的機(jī)械加工性能和熱加工性能,被廣泛應(yīng)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(jìn)上,關(guān)于GH4033合金高溫變形機(jī)制還未見報(bào)道。本文以GH4033合金鍛坯為研究對(duì)象,圍繞合金的高溫變形機(jī)制開展如下幾個(gè)方面的研究工作:(1)對(duì)GH4033合金小試樣在加熱過程的晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象進(jìn)行高溫原位觀察,研究了加熱溫度和保溫時(shí)間對(duì)晶粒尺寸的影響。驗(yàn)證并推導(dǎo)了可用于鍛坯加熱工藝制定的晶粒長(zhǎng)大模型。(2)對(duì)GH4033合金的圓柱體試樣進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn),根據(jù)獲得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,基于動(dòng)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(duì)合金熱加工的失穩(wěn)區(qū)域和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)域進(jìn)行了分析。

GH738是一種相沉淀硬化高溫合金,材料力學(xué)性能優(yōu)良,在高溫工作下具有較高強(qiáng)度和韌性,兼具抗氧化和抗腐蝕性能,主要用于空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)件。GH738塑性成形的工藝性良好,可通過調(diào)整溫度、時(shí)間、變形速率等工藝參數(shù)獲得具有不同力學(xué)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(dǎo)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(píng)判GH738鍛件組織形貌的檢測(cè)方法。本文以某型號(hào)空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片GH738階梯狀盤件(模鍛工藝參數(shù)不同)為研究對(duì)象,(1)綜合分析工藝參數(shù)和盤件形狀對(duì)零件各部位組織結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力的影響,結(jié)合金相實(shí)驗(yàn)和超聲檢測(cè)對(duì)試樣尺寸的要求,設(shè)計(jì)階梯狀盤件切割方案并進(jìn)行切割加工。
制備金相試樣,進(jìn)行微觀組織結(jié)構(gòu)的觀察,基于定量金相學(xué)對(duì)GH738金相組織參數(shù)定量表征;(3)采用超聲縱波回波法進(jìn)行超聲檢測(cè),提取含多次回波的全數(shù)據(jù)超聲A掃信號(hào),計(jì)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(hào),分別進(jìn)行傅立葉變換,并根據(jù)始波檢測(cè)頻率計(jì)算,獲取因被檢試樣微觀結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)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(cè)信號(hào)特征值的關(guān)系,建立GH738晶粒尺寸/晶粒形狀的超聲評(píng)價(jià)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(qiáng)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(jìn)行粗晶(直徑大于150μm)與細(xì)晶(直徑小于20μm)的識(shí)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(shí),聲速隨晶粒尺寸長(zhǎng)大而長(zhǎng)大(6015m/s@9μm~6040 m/s@150μm),當(dāng)晶粒尺寸大于150μm時(shí),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(píng)價(jià)提供了數(shù)據(jù)參考,為GH738鍛造工藝的改進(jìn)與質(zhì)量監(jiān)控提供技術(shù)支持,具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。

Ti元素對(duì)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(yīng)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(duì)Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr合金的組織產(chǎn)生細(xì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高,Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr（-x Ti）合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均呈降低趨勢(shì),斷裂伸長(zhǎng)率均呈升高趨勢(shì),其中含1.0Ti合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高,含1.5Ti合金的次之,而含1.0Ti合金的斷裂伸長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(yīng)力響應(yīng)行為均表現(xiàn)為循環(huán)軟化,且其塑性應(yīng)變幅、彈性應(yīng)變幅與斷裂時(shí)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(kuò)展。蠕變實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Al-5.5Cu-0.9Mg-0.2Sc-0.15Zr-1.0Ti合金在200℃和180210MPa應(yīng)力條件下的蠕變速率在10-910-8 s-1之間,蠕變應(yīng)力指數(shù)約為16.78。隨著應(yīng)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(jī)制為第二相控制的位錯(cuò)攀移機(jī)制,其蠕變斷裂均以穿晶方式進(jìn)行,并呈典型的韌性斷裂。HC-276圓鋼HC-276鋼板切割