秦春
,
姚泽坤
,
张东亚
,
宁永权
,
赵张龙
,
郭鸿镇
,
曹京霞
稀有金属材料与工程
研究了不同制度热处理Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金形成的组织对它的持久寿命的影响.结果表明:双重热处理后焊缝和Ti-24Al-15Nb-1.5Mo合金热影响区中垂直受力方向平行排列的细小α、α2条数量大,同时存在断续的晶界α、α2相,从而使得微裂纹能快速连接、扩展,降低了持久寿命.而相同变形条件下,梯度热处理后结合界面是由大量细小条状及等轴状α、α2相,并带有少量尺寸较大的α、α2相粒子构成;持久载荷下微裂纹绕过或穿过大粒子消耗更多的能量或花费更多的时间.高温下持久加载对界面显微硬度的影响甚微.
关键词:
双合金连接界面
,
持久寿命
,
显微硬度
谢兴华
,
姚泽坤
,
宁永权
,
郭鸿镇
,
陶宇
,
张义文
稀有金属材料与工程
对FGH4096合金进行了变形温度1050～1140℃,应变速率0.001～2 s-1的热压缩实验.分析了合金的流变行为,构建了Arrhenius型本构方程,得到合金的热变形激活能为870.785 kJ/mol.并建立了能够准确描述热加工过程中能量耗散情况和预测变形失稳的热加工图.结果表明:能量耗散与动态再结晶和晶粒长大有关,在变形温度T4为1050～1070℃,应变速率ε为0.001～0.01 s-1范围内,峰值耗散率为61％ (1050℃,0.001 S-1),此区域易形成“项链”组织,很多晶粒处于形核阶段;在Td为1100～1140℃,(ε)为0.001～0.01 s-1范围内,能量耗散峰值达50％(1110℃,0.001 s-1),此时,晶界迁移显著,再结晶晶粒明显长大;在Td为1070～1100℃,(ε)为0.01～0.1 s-1范围内,能最耗散率大于39％左右,再结晶完全、晶粒细小.Td为1060～1100℃,(ε)为0.5～2 s-1时,合金落入流变失稳区,能量耗散率达到最小值,局部变形严重是造成流变失稳的重要原因.
关键词:
FGH4096合金
,
热变形
,
本构关系
,
热加工图
,
动态再结晶
,
流变失稳
刘延辉
,
姚泽坤
,
宁永权
,
杨国宝
,
南洋
材料热处理学报
在Gleeble-1500D热模拟机上对粉末冶金高速钢进行了变形温度为1000～1150℃、应变速率为0.001～1.0 S-1;最大变形量为60％的等温热模拟压缩变形实验,并对不同变形温度和变形速率下变形试样进行了微观组织变化的观察.结果表明:流变应力和微观组织受变形温度和应变速率的影响显著,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,且流变应力在经历加工硬化阶段后均表现出加工软化,最后出现稳态流动特征.随着应变速率的减小,局部塑性流动减弱,回复与动态再结晶进行较充分,碳化物分布趋于均匀;随着变形温度的升高,扩散和动态再结晶更容易,发生连续的再结晶,晶粒容易长大粗化.综合考虑材料的微观组织和热加工图,最佳的热加工变形温度为1050 ～1100℃和应变速率为0.1～0.01 s-1.
关键词:
粉末冶金高速钢
,
高温变形
,
流变应力
,
显微组织
,
加工图
刘延辉
,
姚泽坤
,
宁永权
,
郭鸿镇
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.07.004
采用Gleeble-1500热模拟试验机对TC20合金进行等温热模拟压缩实验.分析该合金在变形温度为750～900℃,应变速率为0.001～1.0s-1条件下的变形行为及流变应力的变化规律.分析不同变形温度和变形速率下的热变形行为及其微观组织的演变规律,观察结果表明:流变应力和微观组织受变形温度和应变速率显著影响;流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,流变应力在经历加工硬化的上升阶段后达到硬化和软化相平衡的稳定阶段.采用双曲正弦模型确定该合金的变形应力指数n和变形激活能Q分别为4.43和340.908kJ/mol,建立了相应的热变形本构方程为:ε=2.706×1016[sinh(0.0091σ)]572exp[-340908/(RT)].
关键词:
Ti-6.0Al-7.0Nb
,
热压缩
,
应力应变
,
本构方程
宁永权
,
姚泽坤
,
岳太文
,
郭鸿镇
,
陶宇
,
张义文
稀有金属材料与工程
利用SEM、EDAX 和TEM分析研究了FGH4096粉末高温合金的"项链"组织,并对该组织的拉伸性能和细晶化作用进行探索.结果表明:在热模变形后对FGH4096合金进行标准热处理和直接时效热处理均能够得到"项链"组织,其中等轴细晶(约4 μm)均匀镶嵌在非等轴粗晶(约10 μm)周围,该组织具有好的力学性能;经过多方向锻造变形和标准热处理后,"项链"组织中的非等轴粗晶已被完全细化,晶粒度级别由ASTM5～6细化至ASTM12以上,表明"项链"组织能够为细晶组织提供细晶储备.
关键词:
FGH4096粉末高温合金
,
"项链"组织
,
力学性能
,
细晶储备
宁永权
,
姚泽坤
,
岳太文
,
郭鸿镇
,
郭艳丽
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.12.014
对GH4133A合金进行了多火次热模锻造实验,探索了不同锻造温度和变形量在不同火次变形后的晶粒度、室温拉伸和700℃拉伸性能.结果表明:当在1080℃以10%进行多火次锻造时,GH4133A合金晶粒度以及室温拉伸性能随着锻造火次增加而提高,700℃拉伸强度接近;当多火次变形量为30%时,晶粒度、室温拉伸和700℃拉伸强度均是二火次成形最高.以1160℃进行多火次热模锻造后合金的700℃拉伸性能优于以1080℃锻造时.上述实验结果与晶粒度、拉伸变形时晶粒变形方式、每种变形方式下晶粒的参与量和每种变形方式的持续时间有关.
关键词:
GH4133A合金
,
多火次热模锻造
,
拉伸性能
,
晶粒度
谢兴华
,
姚泽坤
,
宁永权
,
郭鸿镇
,
陶宇
,
张义文
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.1.004
使用Gleeble-1500D热模拟试验机对热等静压态FGH4096合金进行变形温度1080～1140℃,应变速率0.02～1s-1,变形量15%,35%和50%的等温压缩实验.通过观察微观组织,分析了粉末高温合金动态再结晶的组织演化规律,并通过透射电镜研究了再结晶的形核位置.当变形量在35%及以下时,得到不完全再结晶组织,即"项链"组织;当变形量大于50%时,得到完全的动态再结晶组织.动态再结晶晶粒尺寸随变形温度的升高和应变速率的降低而增大.再结晶形核主要在以下三个位置,即原始颗粒边界,再结晶晶粒边界以及孪晶源.最后利用多方向热变形对晶粒的破碎和细化,得到平均品粒尺寸为4μm的细晶坯料.
关键词:
FGH4096粉末高温合金
,
动态再结晶
,
形核
,
细晶化锻造
雷应毅
,
姚泽坤
,
宁永权
,
谢兴华
,
郭鸿镇
,
陶宇
稀有金属材料与工程
粉末高温合金因合金化程度高、可锻性差,在锻造加工过程中容易发生不均匀变形和开裂.利用OM、SEM和TEM分析粉末高温合金易产生不均匀变形的组织原因,初步探索了退火处理对改善组织,提高可锻性的原因.结果表明:由于晶粒转动和第二相不均匀分布引起的微观不均匀变形是导致宏观不均匀变形的直接原因；经锻前多台阶热处理后,三晶粒交界处生成细小等轴晶层,第二相弥散分布均有利于粉末高温合金变形.
关键词:
粉末高温合金
,
不均匀变形
,
晶粒转动
,
第二相
,
退火
宁永权
,
姚泽坤
,
傅明旺
,
郭鸿镇
,
李辉
,
谢兴华
稀有金属材料与工程
利用热加工图分析了FGH4096粉末高温合金的热变形行为,评定了益加工区,预测了变形失稳区;结合热加工图与组织分析建立了此合金在真应变0.65下的微观变形机制示意图.不同应变量下获得的热加工图表现出一致的特征:从"低温/低速"区到"高温/高速"区存在明显的益加工带;而"低温/高速"区和"高温/低速"区则是被预测的变形失稳区.HIPed FGH4096合金的热加工性能直接受动态再结晶的影响:在"低温/低速"和"高温/高速"下发生的完全再结晶及其粗化过程均对应着高的能量耗散率,有利于合金的热加工;而在"低温/高速"下动态再结晶受到抑制,潜在着原始颗粒边界萌生裂纹而导致变形失稳的可能性.
关键词:
粉末高温合金
,
热加工图
,
热变形行为
,
动态再结晶
宁永权
,
姚泽坤
,
郭鸿镇
,
陶宇
,
张义文
稀有金属材料与工程
在变形温度为1130 ℃、模具温度为1000 ℃的近等温条件下,通过反复多方向变形工艺获得超细晶粉末高温合金坯料,平均晶粒直径约为3 μm,其室温和750 ℃屈服强度分别高达1470和1140 MPa.利用OM、SEM和TEM对不同状态坯料进行微观组织观察.结果表明:在反复多方向变形的较大累积变形量的作用下,促发多次完全再结晶是粉末高温合金组织充分细化的直接原因.对比HIP态原材料,细晶态粉末高温合金的晶界洁净度更高、厚度更薄,微空洞等体积缺陷更少,并且有细小的第三级γ′相弥散分布于基体之中.
关键词:
反复多方向变形
,
粉末高温合金
,
超细晶
,
再结晶
,
强度
