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HastelloyG30無(wú)縫管規(guī)格針對(duì)雙相不銹鋼大口徑無(wú)縫鋼管成品率較低的問(wèn)題,結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析提出合金熱變形時(shí)兩相界面的分布規(guī)律是雙相不銹鋼熱穿孔性能的有效途徑。4.采用高壓扭轉(zhuǎn)變形進(jìn)一步研究雙相不銹鋼的扭轉(zhuǎn)變形行為,并對(duì)剪切應(yīng)變條件下材料的組織與性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了的考察,結(jié)果表明:兩相界面對(duì)雙相不銹鋼的力學(xué)性能具有重要的影響。不同扭轉(zhuǎn)圈數(shù)及區(qū)域內(nèi)合金的硬度與兩相平均寬度符合all-Petch關(guān)系。材料受到扭轉(zhuǎn)時(shí),鐵素體晶粒細(xì)化機(jī)制為形變位錯(cuò)之間的交互作用,而奧氏體相中的晶粒細(xì)化機(jī)制則相對(duì)復(fù)雜,變形初期其主要發(fā)生位錯(cuò)與孿晶界的交互反應(yīng)。

無(wú)錫國(guó)勁合金*生產(chǎn)Alloy20、N10276、07Cr18Ni11Nb、Incoloy800、Inconel625、725LN、Cr20Ni80、724L、1.4529、Inconel601、G3044、C-276、Invar36等材質(zhì)。

針對(duì)LIBS光譜儀研制中所遇到的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,通過(guò)有限元模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的,深入研究了合金元素對(duì)材料熱性的影響以及如何設(shè)計(jì)低合金來(lái)光譜儀對(duì)材料的要求;通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬的,探討了金屬液滴在不同基底上的和融合行為,為鍍膜藝提供理論指導(dǎo),并應(yīng)用于離子刻蝕光柵制造。后將改進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用于儀器,并進(jìn)行了。主要內(nèi)容如下:(1)使用低材料可以光學(xué)性要求。研究表明,對(duì)于低鑄鐵和鑄鋼,選取35%Ni,進(jìn)行1050℃淬火和300℃×2h回火處理的低鑄鐵具有相對(duì)優(yōu)異的性能,當(dāng)A1含量為5.5%時(shí),合金具有較高的強(qiáng)度和較低的熱系數(shù)。當(dāng)鈷含量在30%左右時(shí),系數(shù)達(dá)到低。少量的Ti元素能夠細(xì)化Fe-Ni-Co合金的組織,合金中O、S等雜質(zhì)元素的含量,并能合金的熱系數(shù);過(guò)多的Ti元素反而會(huì)造成合金熱系數(shù)的升高。Mn對(duì)合金低性能有有害作用,但可以合金的強(qiáng)度。通過(guò)以上原則設(shè)計(jì)的合金材料,經(jīng)過(guò)ANSYS熱變形模擬與原材料對(duì)分析可得,扇形板在0 ℃-50℃范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)變形為±5μm,光學(xué)縱向(衍射方向)變形為36μm,羅蘭園圓弧切線方向變形為19μm,了儀器甚至制造領(lǐng)域的材料匹配和設(shè)計(jì)的問(wèn)題。TiAl基合金是一種應(yīng)用前景的中高溫結(jié)構(gòu)材料,對(duì)于含片層TiAl基合金,通過(guò)定向凝固技術(shù)控制其微觀組織可其綜合力學(xué)性能。本文主要采用Bridgman定向凝固技術(shù),控制具有不同凝固路徑的TiAl基合金的微觀組織。首先研究了不同凝固路徑的TiAl合金在定向凝固階段糊狀區(qū)內(nèi)的微觀組織演變,而后通過(guò)定向凝固技術(shù)對(duì)TiAl合金定向凝固,重點(diǎn)研究了起始界面處糊狀區(qū)對(duì)微觀組織的影響,后采用籽晶法了糊狀區(qū)對(duì)微觀組織的影響,以達(dá)到定向凝固合金的微觀組織控制。在α型凝固Ti-43Al-3Si合金中含有先析出Ti5Si3相、共晶Ti5Si3相和α2+γ片層組織,在一定溫度梯度下,對(duì)該合金進(jìn)行熱化處理后,該合金的糊狀區(qū)由液相、α晶粒和Ti5Si3相組成。隨著熱時(shí)間的,溫度梯度區(qū)熔效應(yīng)(TGZM)發(fā)生,糊狀區(qū)逐漸變短,糊狀區(qū)內(nèi)液相體積分?jǐn)?shù)逐漸,Ti5Si3相不斷長(zhǎng)大。對(duì)于β包晶凝固型Ti-47Al-1.0W-0.5Si合金,鑄態(tài)合金主要有片層組織和Ti5Si3相及少量B2相組成。

HastelloyG30無(wú)縫管規(guī)格鍍膜藝作為離子刻蝕光柵制造技術(shù)的關(guān)鍵藝之一,與材料表面性問(wèn)題有關(guān)。因此,我們用分子動(dòng)力學(xué)模擬的研究了金屬液滴的表面現(xiàn)象和融合行為。結(jié)果表明,Ag液膜在粗糙基底上會(huì)發(fā)生反現(xiàn)象,并終脫離基底,這一現(xiàn)象受到液膜的形狀、尺寸和表面的粗糙度等因素的影響。金屬液滴在不同種類的金屬基底表面性差異巨大,這主要是由-基底之間的相互作用決定的。進(jìn)一步研究異種元素液滴的融合時(shí),發(fā)現(xiàn)存在“水平融合"或“垂直融合"兩種融合機(jī)制,這與基底表面的粗糙度所控制的性有關(guān)。因此,可以通過(guò)改變材料表面的粗糙度和微觀結(jié)構(gòu)液滴的性,從而使得液滴在基底表面能夠的鋪展,有利于改進(jìn)鍍膜藝。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)減小基底粗糙度,蒸鍍溫度,減小基底溫度,采用二次鍍膜技術(shù),均有利于膜層的均勻性和性。(3)使用由新的鍍膜技術(shù)的光柵以及由低鑄鐵合金作為支架的光學(xué),設(shè)計(jì)了全新的光譜儀。其光學(xué)的溫度性達(dá)到±5μm,譜線中心位置漂移不超過(guò)1個(gè)像元,不加恒溫的情況下仍能進(jìn)行較的分析;其衍射效率超過(guò)進(jìn)口光柵,在紫外波段元素N、P、S、C仍能夠的分析;它還突破了相態(tài)的局限性,可對(duì)粉末狀的樣品,如土壤中的元素N、P、K、Pb、Sb、Cd、As、Sn進(jìn)行分析,為儀器進(jìn)入環(huán)保領(lǐng)域奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。結(jié)果表明,其主要機(jī)理是以晶界擴(kuò)散為主的致密化機(jī)理,建立了陶瓷在液相熱壓燒結(jié)條件下的低缺陷燒結(jié)動(dòng)力學(xué)模型。研究了AS、AST和ASN陶瓷材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理。結(jié)果表明,原位生長(zhǎng)的β-Si3N4或β-SiAlON柱狀晶、均勻分布的α-Si3N4和TiC對(duì)三種起到了主要的增強(qiáng)增韌作用;互鎖和狀骨架結(jié)構(gòu)、晶內(nèi)型納米結(jié)構(gòu)、芯-殼結(jié)構(gòu)對(duì)材料均具有一定的增韌補(bǔ)強(qiáng)作用。主要增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理是柱狀晶/晶粒橋聯(lián)與、裂紋偏轉(zhuǎn)、分叉與釘扎作用等。研究了新型Al2O3基復(fù)合陶瓷在連續(xù)濕式切削鎳基高溫合金G3536和熱作模具鋼13時(shí)的切削性能和磨損機(jī)理。結(jié)果表明,AS、AST和ASN的切削性能和抗磨損能力明顯優(yōu)于對(duì)LT55。當(dāng)切削G3536時(shí),三種新型陶瓷的主要失效形式均為脆性剝落、破損和溝槽磨損。在空發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫高壓作下,鈦合金材料因具有較大的性,在使用上受到了*的。發(fā)生“鈦火"事故的概率也隨著發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦量的而增大。阻燃鈦合金的發(fā)明成為解決“鈦火"事故直接有效的途徑,也是*高推重發(fā)動(dòng)機(jī)成功設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。Ti40阻燃鈦合金在高溫變形韌性開(kāi)裂準(zhǔn)則和熱加圖等方面的研究較多,但對(duì)于WSTi3515S阻燃鈦合金的熱變形的開(kāi)裂機(jī)理、再結(jié)晶機(jī)制和組織演變等基礎(chǔ)研究及熱物理性能等應(yīng)用性能方面尚未進(jìn)行深入研究。目前Ti-V-Cr系阻燃鈦合金的熱變形基礎(chǔ)及應(yīng)用性能研究存在的主要問(wèn)題有:研究欠,主要集中在Ti40合金,且研究對(duì)象主要為小型鑄錠或小試樣;單相組織晶粒細(xì)化尚未建立程化物理模型,未明確不同阻燃鈦合金顯微組織中的各種析出物;應(yīng)用性能研究以性能為主,而更為基礎(chǔ)的熱物理性能反而未見(jiàn)研究;這些都嚴(yán)重制約了國(guó)產(chǎn)阻燃鈦合金材料的推廣應(yīng)用和程化。

研究結(jié)果為該合金*使用提供重要的理論支撐,具有重要的應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)意義。的研究結(jié)果如下:首先研究了時(shí)效處理對(duì)K4750合金組織性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),不同時(shí)效處理制度基本不影響合金中MC和M23C6型碳化物的形態(tài)、尺寸和分布,但對(duì)丫’相的尺寸和分布有直接影響。1120°℃固溶4h加760°℃或800°℃直接時(shí)效20h后,γ’相尺寸小(平均尺寸約為25nm)且分布密集,室溫拉伸變形時(shí),試樣中出現(xiàn)大量滑移帶,滑移帶上的位錯(cuò)以位錯(cuò)對(duì)的形式向外運(yùn)動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)困難,屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別高于760MPa和1OOOMPa;高溫持久變形時(shí),位錯(cuò)主要以繞過(guò)γ’相并形成位錯(cuò)環(huán)的運(yùn)動(dòng),且γ’顆粒間足小,γ基體通道較窄,位錯(cuò)相互纏繞,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力很大,持久強(qiáng)度較高,其中750°℃/430MPa持久壽命均在1OOh以上。β單相凝固Ti-44Al-5Nb-1.5Cr-1.0W-0.5Si合金定向凝固后,沿生長(zhǎng)方向平行分布的條狀B2/γ相,片層取向也控制在與生長(zhǎng)方向的夾角為45°范圍內(nèi)。隨生長(zhǎng)速率的,條狀B2/γ相變細(xì),間距逐漸減小,連續(xù)性增強(qiáng),片層間距也逐漸減小。采用高熔點(diǎn)純Ti和Nb作為基底籽晶材料定向凝固時(shí),所定向凝固微觀組織與定向凝固微觀組織相似,但高熔點(diǎn)基底籽晶材料定向凝固了起始階段未熔鑄態(tài)區(qū)微觀組織的影響,所片層取向與生長(zhǎng)方向的夾角可控制在更小范圍內(nèi)。對(duì)鑄態(tài)Ti-47Al-1.0W-0.5Si合金中片層取向與應(yīng)力方向呈垂直(TD)、平行(LD)以及定向凝固(DS)合金進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,屈服強(qiáng)度逐漸:TDLD>DS。定向凝固之后,合金室溫及高溫屈服強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度都有所,主要?dú)w因于片層取向的控制。定向凝固Ti-44Al-5Nb-1.5Cr-1.0W-0.5Si合金中,B2/γ組合相納米硬度值在7.5~8.5GPa之間,片層組織(α2+γ)在5~7.5GPa之間,隨著生長(zhǎng)速率的,納米硬度值略微升高,室溫強(qiáng)度有所,壓縮應(yīng)變有的趨勢(shì)。相于鑄態(tài)合金,定向凝固Ti-44Al-5Nb-1.5Cr-1.0W-0.5Si合金發(fā)生*再結(jié)晶需要更高的變形溫度和較低的應(yīng)變速率,定向凝固態(tài)合金具有更強(qiáng)的抗高溫變形能力。鎂合金具有優(yōu)異的室溫性能,但當(dāng)溫度超過(guò)393K時(shí),高溫性能顯著下降,其應(yīng)用受到*。將廉價(jià)的Si元素添加到鎂合金中,可以形成高溫相（Mg2Si）來(lái)合金的高溫性能,克服了稀土鎂合金高成本的局限性,對(duì)拓寬鎂合金的應(yīng)用具有重要意義。本文以ZAM63（wt.%）合金為基體,在Si含量的基礎(chǔ)上,地研究了等通道轉(zhuǎn)角（ECAP）不同道次、不同路徑對(duì)ZAM63-1Si鑄態(tài)合金組織及力學(xué)性能的影響。此外,對(duì)鑄態(tài)含Si合金抗蠕能以及優(yōu)選合金不同道次、不同路徑后的抗蠕能進(jìn)行較分析,并地研究了抗蠕能優(yōu)合金的高溫蠕變機(jī)制。主要得出以下結(jié)論:鑄態(tài)ZAM63-xSi（x=1,2,3 wt.%）合金主要由α-Mg、Mg32（Al,Zn）49、MgZn和Mg2Si相組成。隨著Si含量的,Mg2Si相逐漸由漢字狀向塊狀轉(zhuǎn)變,合金屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度先后減小,而伸長(zhǎng)率則一直。ZAM63-1Si合金綜合力學(xué)性能好,抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到了128MPa和1.8%。