杨超
,
王继杰
,
马宗义
,
倪丁瑞
,
付明杰
,
李晓华
,
曾元松
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00154
在转速1600 r/min,焊速200 mm/min;转速800 r/min,焊速200 mm/min;转速400 r/min,焊速400 mm/min 3组参数下对2mm厚的退火态7B04铝合金薄板进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接参数对焊缝质量及微观组织的影响,并分析了焊核区的低温超塑性变形行为.结果表明,通过控制焊接参数,可获得良好的焊接质量,接头强度系数达100％.焊核区发生动态再结晶,生成细小等轴晶,母材晶粒尺寸约为300 μm,转速为1600,800和400 r/min时晶粒尺寸分别为2,1和0.6 μm.这种细晶组织有利于焊核区超塑变形,在300℃,焊核区在1×10-3和3×10-4s-1应变速率下获得了160％～590％的延伸率,在350℃,1×10-3 s-1条件下获得高达790％的最大延伸率,在约400℃时超塑性变形行为消失.
关键词:
超高强铝合金
,
搅拌摩擦焊接
,
超塑性
,
微观组织
静永娟
,
高帆
,
付明杰
,
张继
物理测试
通过拉伸试验研究了铸造TiAl合金单一取向层片组织在缺口应力集中系数分别为2、3和4时的缺口敏感性.发现该合金在沿层片界面方向的应力作用下,对应各Kt水平的缺口试样均具有大于光滑试样的抗拉强度,且其缺口敏感系数相当;并根据该合金具有较好的拉伸塑性和缺口拉仲断口上存在裂纹萌生和稳态扩展区域的特征,分析讨论了其形成缺口强化效应的机制.
关键词:
TiAl合金
,
单一取向层片组织
,
缺口敏感性
张涛
,
付明杰
,
韩秀全
,
吴为
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.07.012
采用带有不同弯曲圆角的模具对TNW700钛合金薄板进行热弯曲实验,对其在温度为700～850℃,弯曲圆角为1/4～6t,弯曲角度为90°时的最小弯曲半径、回弹半径、回弹角度的变化规律进行了研究.结果表明:沿垂直轧制方向变形的热弯曲窗口较沿轧制方向的宽,垂直轧制方向弯曲变形时,700℃和850℃的最小弯曲半径分别为1.5t和1/4t,而沿轧制方向弯曲变形时,700℃和850℃的最小弯曲半径分别为3t和1t.回弹半径和回弹角度均随温度的升高和弯曲半径的增大而减小,回弹方向主要取决于模具的叠放次序.
关键词:
TNW700钛合金
,
热弯曲变形
,
回弹半径
,
回弹角度
付明杰
,
许慧元
,
刘佳佳
,
韩秀全
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.006
分别采用最大m值法和恒应变速率法对Ti-24Al-15Nb-1.5Mo合金板材进行超塑拉伸,研究了940～1000℃、5.5×10-5～1.7×10-3s-1和不同拉伸轴方向的超塑性变形行为.结果表明:采用最大m值法获得的伸长率均高于恒应变速率法的,分别在980℃、垂直轧制方向获得了1596％的最大伸长率和960℃、3.3×10-4s-1、与轧制方向成45°获得了932％的伸长率.原始纤维组织经过超塑变形后发生等轴化,并且等轴晶粒随着应变速率的减小和温度的升高,长大程度逐渐增大.最大m值法超塑拉伸可以明显减少孔洞的产生.
关键词:
Ti3Al板材
,
超塑性
,
晶粒等轴化
,
孔洞
付明杰
,
许慧元
,
邵杰
,
韩秀全
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.03.003
采用TA15钛合金板材,研究了在860～980℃,8.3 ×10-4 ～1.7 ×10-3 s-1条件下进行的超塑拉伸性能.结果标明:随着变形温度的升高,延伸率先增加后降低；在940℃、应变速率为1.7×10-3s-1、垂直轧制方向获得最大延伸率为1370％.随着变形温度的升高和拉伸速度的降低,等轴α晶粒尺寸增大.变形温度为940℃时诱发次生α相的析出,少量的层片组织对提高延伸率具有一定的作用.
关键词:
TA15钛合金
,
超塑性
,
显微组织
静永娟
,
付明杰
,
王新英
,
张继
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.027
在Al=44%～49%(原子分数)和Ti/Al原子比为52/48的条件下,以固体与分子经验电子理论为基础,利用键距差法计算并比较合金化前后晶胞价电子结构中的最大共价电子数目,在影响原子间结合力方面对合金元素M的固溶强化作用进行评价.计算结果表明,在M=[0～010]%范围内,V,Nb,Cr,Zr和Hf的添加均可以强化TiAl合金;当合金元素属于同副族、且杂化状态相同时,元素对最大共价电子数目不敏感;当合金元素属于同副族、而不同杂化状态时.元素的成键电子数目较大,则强化作用较强.可见,融入TiAl晶胞形成置换固溶体的合金元素,其强化作用取决于合金元素能够提供的成键电子数目的多少;成键电子数目越多,则成键后键上的最大共价电子数目越大,使得该结构基元的强度越大;大量的该种结构基元可对基体产生明显的强化作用.计算结果与已有实验结果吻合,采用该方法可以为固溶强化TiAl合金的优化设计提供理论参考.
关键词:
TiAl
,
价电子结构
,
合金化
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
付明杰
,
韩秀全
,
吴为
,
张建伟
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00055
对Ti-23Al-17Nb合金在温度为940～1000℃,恒应变速率为1.7×103～5.5×10-5 s-1下的单向超塑拉伸变形行为进行了研究.结果表明,随着变形温度的升高,延伸率先增加后减小,在960℃,5.5×10-5s-1条件下获得最大延伸率为1447.5％.低应变速率条件下,Nb含量的增加使合金的加工硬化阶段增加.超塑变形有利于消除原始织构组织,对比原始组织,超塑拉伸过程中长条α2相发生了球化,并且其尺寸和含量随着温度升高逐渐减少,α2和B2相比例为50∶50时可达到最佳变形.利用Zener-Hollomn参数和Arrhenius方程建立了TAC-1B合金的峰值应力本构方程,其变形激活能Q=390.76 kJ/mol,为科学设计和有效控制Ti-23Al-17Nb合金的超塑成形工艺提供了理论依据.
关键词:
Ti3Al合金
,
超塑性
,
显微组织
,
本构方程
付明杰
,
张涛
,
韩秀全
,
吴为
,
李阁平
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.01.001
TNW700钛合金是我国自主研发的近α型、可在700℃短时使用的高温钛合金.针对TNW700合金板材在温度为890 ～950℃、恒应变速率为0.0100～0.0005 s-1下的单向超塑拉伸变形行为进行了研究,利用Zener-Hollomn参数和Arrhenius方程建立了TNW700钛合金的峰值应力本构方程.结果表明:TNW700钛合金的超塑性变形行为与普通钛合金不同,其加工硬化阶段较长,且温度越高、应变速率越低,动态硬化的效果更加明显,远高于再结晶软化程度,晶粒尺寸的增加是导致加工硬化的主要原因.在950℃,0.0005 s-1条件下获得的最大延伸率为933％.所建立的峰值应力方程为σp=17.414[1.047(lnε+ 540210/RT)-46.587],其变形激活能Q=540.21 kJ ·mol-1.在较低温度条件下变形,在断口附近由于应变速率高和变形温度低的双重作用在晶界三角区产生应力集中使晶界滑移变得困难而导致有孔洞产生.随着变形温度的升高,β相含量和尺寸逐渐增加,高温、高应变速率条件下有次生α相析出,采用电子探针分析(EPMA)发现β晶粒微区成分的变化是次生α相产生的主要原因.
关键词:
TNW700钛合金
,
超塑性
,
本构方程
,
显微组织
付明杰
,
高帆
,
张继
钢铁研究学报
采用Gleebl于1500热模拟试验机研究γ-TiAl合金在1000～1 100℃、应变速率在0.01～1s-1的热变形特性,分析了流动应力与热力参数的关系,并建立了γ-TiAl合金在热态变形过程中峰值应力和本构方程模型.结果表明,在试验条件范围内,只有当应变速率为0.01 s-1时,才会发生完全动态再结晶;并且,温度分别为1 050和1 100℃,应变分别达到0.9和0.8时才趋于稳态流变.所建立的数学模型的计算结果与试验数据很好地吻合,从而为制定γ-TiAl合金的锻造工艺提供了理论依据.
关键词:
γ-TiAl合金
,
挤压开坯
,
热压缩
,
动态再结晶
