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新型金属材料及其加工技术的研究进展

论述了当前金属材料及其加工工艺的最新研究和应用进展.指出了目前需要进一步开展新型材料的基础研究和应用研究,不断完善其制备工艺,开发产品,使新型材料的性能得到充分、广泛的发挥和应用.

Ti465Al25V10Cr03Ni合金高温变形动态再结晶行为

采用热模拟实验研究了变形参数(应变量、变形温度、应变速率)对Ti465Al25V10Cr03Ni合金微观变形组织的影响。研究结果表明，在应变量逐渐增加的热压缩变形过程中，一定变形量后开始出现层片弯曲、折曲或破碎，随着应变量的增加，动态再结晶形成的等轴晶粒增多，残余层片团减少。变形温度对钛铝合金的变形组织有着显著影响，提高热变形温度，有利于合金中的动态再结晶以及变形组织的均匀化，降低残余层片团的体积分数。较低的应变速率能促进变形时的动态再结晶，有利于提高变形组织的均匀性。还对γTiAl合金动态再结晶新晶粒形成过程进行了讨论。

关键词: TiAl合金;高温变形;变形组织

微量Hf对变形TiAl合金组织和力学性能的影响

昌霞 , 韩鹏彪 , 司家勇 , 张继

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2009.01.013

对比观察含Hf和不含Hf的TiAl合金的变形组织和热处理组织,发现在1 310 ℃/1h/AC热处理后均获得近全层片组织,平均晶粒尺寸为50～70 μm,γ相的体积分数为12%左右;退火温度升高至1 320 ℃,则均获得了全层片组织,平均层片团尺寸为200～300 μm. 在同为近全层片组织下进行力学性能试验发现:添加合金元素Hf,使TiAl合金800 ℃高温拉伸强度提高60 MPa和800 ℃,150 MPa应力持久寿命由84 h提高到128 h.

关键词: 微量Hf , 近层片组织 , 高温性能 , 钛铝合金

热处理工艺对包套挤压镍微合金化TiAl合金组织与性能的影响

袁志山 , 陈岁元 , 韩鹏彪 , 姜明智 , 张继 , 刘常升

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2005.09.010

以包套挤压镍微合金化TiAl合金为研究对象,研究了热处理工艺对合金组织和室温、800℃拉伸性能的影响.结果表明,70%变形量包套挤压合金经(α+γ)双相区1250℃热处理获得了再结晶完全的双态组织,其中不含有残留的层片结构;挤压合金经(α2+γ)双相区退火处理后,合金室温拉伸屈服强度为535MPa,抗拉强度为650MPa,延伸率为3%;800℃拉伸屈服强度为365MPa,抗拉强度为400MPa,延伸率为156%,这种组织有利于进一步加工成形,使超塑成形成为可能.

关键词: TiAl合金 , 包套挤压 , 再结晶 , 拉伸性能

稀土Gd对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金组织的影响

昌霞 , 司家勇 , 韩鹏彪 , 张继

钢铁研究学报

通过光学金相和扫描电镜观察,分析了Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr(at.%)合金中添加微量稀土Gd对其铸态和变形组织的影响.结果表明,含Gd的TiAl合金其铸造组织晶粒更细小,变形宏观组织中均匀变形区较大,变形组织中动态再结晶的体积分数高,层片分解较完全.

关键词: TiAl合金 , 稀土元素 , 铸态组织 , 变形组织

用BP人工神经网络模型预测Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金的高温变形组织

司家勇 , 韩鹏彪 , 付明杰 , 张继

机械工程材料

采用高温热压缩试验了Ti-46.5Al-2.5V-1.OCr-O.3Ni合金在温度1000～1 200℃、应变速率0.001～1.0 s-1及应变量0%～70%内的热变形显微组织特征,分析了试验参数对变形组织的影响;在此基础上,建立了该合金高温变形过程组织演化的BP人工神经网络预报模型,并对其预刚结果的准确性进行了测试.结果表明:试验过程中随着应变量的加大、温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶形成的等轴晶拉增多,残余层片团减少;所建立的预报模型能够较为精确地预测该合金在高温变形过程中的组织变化,对于动态再结晶体积分数的预测值和试验值之间的误差仅为2.82%,对于动态再结晶晶粒尺寸,误差值仅为0.22μm.

关键词: 钛铝合金 , 热变形 , 动态再结晶 , 人工神经网络

Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金高温变形动态再结晶行为

司家勇 , 韩鹏彪 , 昌霞 , 张继

钢铁研究学报

采用热模拟实验研究了变形参数(应变量、变形温度、应变速率)对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金微观变形组织的影响.研究结果表明,在应变量逐渐增加的热压缩变形过程中,一定变形量后开始出现层片弯曲、折曲或破碎,随着应变量的增加,动态再结晶形成的等轴晶粒增多,残余层片团减少.变形温度对钛铝合金的变形组织有着显著影响,提高热变形温度,有利于合金中的动态再结晶以及变形组织的均匀化,降低残余层片团的体积分数.较低的应变速率能促进变形时的动态再结晶,有利于提高变形组织的均匀性.还对γ-TiAl合金动态再结晶新晶粒形成过程进行了讨论.

关键词: TiAl合金 , 高温变形 , 变形组织

TiAl合金高温锻造开坯过程数值模拟研究

司家勇 , 韩鹏彪 , 高帆 , 张继

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.03.006

利用商业化有限元模拟软件Deform-3D对TiAl合金高温锻造开坯工艺过程进行了数值模拟,获得了两步锻造时不同变形量组合下变形饼坯中等效应变场和断裂因子分布信息.模拟结果表明,采用60%+62.5%的两步锻造方式,锻后饼坯中的应变均匀性提高,且断裂因子数值最小.实际锻造实验结果显示,通过这种两步锻造方式,确实能够有效扩大锭坯的均匀变形区,且动态再结晶组织细小、均匀.

关键词: TiAl合金 , 高温锻造 , 数值模拟