材料期刊网

基于热加工图的喷射成形含铌高速钢的热变形

卢林 , 侯陇刚 , 王和斌 , 张金祥 , 崔华 , 黄进峰 , 张永安 , 张济山

材料研究学报

结合以铌代替部分钒的合金化思路和用喷射成形快速凝固技术制备出新型M3∶2高速钢,研究了合金在950-1150℃和0.001-10s-1条件下的热变形.根据实验得到的真应力-真应变曲线,基于动态材料模型(DDM)建立合金热加工图并结合动力学分析和组织观察,将加工图分为塑性失稳区(＞1s-1)、低应变速率区(0.001 s-1)、低变形温度区(＜1000℃)和加工安全区,重点讨论了低应变速率区和低变形温度区内裂纹产生的机制,并由此确定了合金可进行热加工的区间为1050-1150℃,0.01-0.1s-1.为了得到晶粒细小、碳化物呈颗粒状且分布均匀的组织,优化后的热变形加工参数为1150℃,0.1 s-1.喷射成形含铌M3∶2高速钢经锻造和热处理后,其硬度和弯曲强度等性能优于同等成分的粉末冶金高速钢.

关键词: 金属材料喷射成形 , 高速钢 , 热变形 , 热加工图 , 铌

铝合金先进形变热处理研究进展

霍望图 , 郭明星 , 侯陇刚 , 崔华 , 孙涛涛 , 庄林忠 , 张济山

材料科学与工程学报

全面综述了铝合金先进形变热处理(Thermo-mechanical Treatment,TMT)工艺的分类、原理以及发展历程,介绍了不同形变热处理的特点和国内外在形变热处理领域的研究动态,分析了形变热处理工艺参数对铝合金组织性能的影响规律,总结了形变热处理的缺点、不足以及矛盾之处并提出了可行的解决方案,最后进一步展望了改进形变热处理工艺的方法和途径.

关键词: 铝合金 , 形变热处理 , 组织 , 性能

汽车用6111铝合金板材力学性能和织构研究

曹零勇 , 郭明星 , 崔华 , 蔡元华 , 汪小峰 , 庄林忠 , 张济山

材料热处理学报

对6111铝合金板材T4P态(预时效后室温放置)和烤漆态(185℃×20 min)沿不同方向的力学性能和织构差异进行研究,结果表明:合金两个状态沿不同方向的力学性能存在明显差异,屈服强度沿轧向最高,分别为171MPa和261MPa,烘烤增量达90 MPa,而伸长率却在与轧向呈45°方向最高；T4P态r和n值均沿轧向最高,而与轧向呈45°方向最低；合金T4P态已完全再结晶,表层晶粒尺寸小于中间层,纵截面再结晶晶粒长宽比高于横截面的；合金板材滑厚度方向存在明显的织构梯度,表层以{001} 〈100〉 Cube织构和β取向线上的{114} 〈131〉织构为主,而中间层除{001} 〈100〉 Cube织构外,还存在旋转立方织构{001} 〈310〉；据此建立了6111铝合金板材不同状态力学性能和织构之间的定量关系.

关键词: 汽车材料 , 6xxx系铝合金 , 各向异性 , 织构 , 成形性能

喷射沉积A1-Si-Fe-Mn-Cu-Mg合金的微观组织与力学性能

王锋 , 何建平 , 杨滨 , 崔华 , 段先进 , 张济山 , 熊柏清

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2001.01.006

利用喷射沉积技术制备了Al-20Si-5Fe-(0～3)Mn-3Cu-1Mg合金。借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射和拉伸试验等手段研究了喷射沉积合金的微观组织和力学性能，分析了不同Mn含量对合金组织演变的影响。结果表明，当合金中加入3％Mn时，组织中针状的Al-Si-Fe金属间化合物被颗粒状的Al15(FeMh)3Si2所代替。此外，与粉末冶金Al-20Si-3Cu-1Mg合金相比，喷射沉积Al-20Si-5Fe-3Mn-3Cu-1Mg合金经热挤压和T6热处理后具有更高的高温强度。

关键词: 喷射沉积 , 微观组织 , 力学性能 , 金属间化合物

喷射成形M4高速钢的高温热变形及组织演变

王和斌 , 张金祥 , 卢林 , 侯陇刚 , 崔华 , 黄进峰 , 张济山

材料研究学报

关键词:

颗粒材料特性对冷喷涂撞击行为影响的模拟研究

周香林 , 苏贤涌 , CUI Hua , 崔华 , 郭辉华 , 巫湘坤 , 张济山

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.11.002

采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu,Al及Ni合金和Ti合金颗粒与Cu基板的碰撞变形行为,探讨了颗粒的材料特性对其碰撞基板后的变形行为和结合行为的影响.结果表明,与基板相比,有效塑性极限大于衬底的金属颗粒易发生绝热剪切失稳,此时,基板不发生失稳,并释放积攒的变形能,使颗粒发生回弹现象.有效塑性极限小于衬底的金属颗粒不发生绝热剪切失稳,其积攒的变形能在碰撞后期释放,促进了基板的失稳.

关键词: 冷喷涂 , 数值模拟 , 绝热剪切失稳 , 有效塑性极限

Al-Mg-Si系合金均匀化过程中β→α相转变动力学研究

曹零勇 , 郭明星 , 崔华 , 蔡元华 , 张巧霞 , 胡晓倩 , 张济山

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00608

根据已有的实验结果提出了Al-Mg-Si系合金均匀化过程中片层状β-A1FeSi相向球形α-Al(FeMn)Si相转变过程模型图,并据此采用稳态扩散理论对其转变动力学过程以及555℃不同时间相转变过程等进行了系统深入的研究.结果表明,均匀化温度T对β→α相转变的动力学影响很显著,温度越高,转变速率越快；而α相原始核心的大小只略微影响β相溶穿时间；Q相核心间距l主要影响转变过程中β相的边界溶解阶段；β相的厚度对β→α相转变过程的影响最大,特别是溶穿阶段,随着厚度的增加,转变过程由β相边界溶解为主导的方式向由β相溶穿为主导的方式发生转变；当β相厚度分别为0.1,0.2和0.3 μm时,理论预测发生熔断所需均匀化时间分别大于5,10和15 h,这与实际的实验结果非常吻合.此外,β相厚度小于0.3 μm时,经16-24 h很容易达到转化率f(α)≥0.9,因此,除了优化均匀化过程进而更好地控制β→α相转变之外,合金熔铸工艺也应该尽量保证基体内的β相厚度小于0.3 μm.

关键词: Al-Mg-Si合金 , 均匀化热处理 , 相转变 , 动力学 , 模型

喷射成形含铌M3型高速钢组织与性能研究

王和斌 , 侯陇刚 , 张金祥 , 卢林 , 于一鹏 , 崔华 , 张济山

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2014.00216

采用喷射成形快速凝固技术制备了M3型高速钢和以Nb代V的M3型高速钢.利用SEM(EDS),XRD,OM,TEM,HRTEM研究了Nb对M3型高速钢组织的影响和其组织演变.结果表明,喷射成形消除了宏观偏析,细化了组织,以Nb代V,可在共晶反应前析出MC型碳化物,使其球形化、均匀分布,由于消耗大量C,共晶M2C碳化物数量减少,促使更多W和Mo固溶进基体.均匀分布的高热稳定性含Nb-MC型碳化物能阻碍奥氏体化过程中晶粒长大,但难以固溶,使得回火过程中主要析出与基体共格的M2C型碳化物.喷射成形含Nb钢硬度和弯曲强度高于ASP23钢,大量硬质MC碳化物易于产生应力集中,使其韧性稍低于ASP23.

关键词: 喷射成形 , M3型高速钢 , Nb , 显微组织

AC-HVAF喷涂高铬镍基合金纳米结构涂层的热腐蚀性能研究

张杰 , 陶凯 , 崔华 , 周香林 , 张济山

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.06.007

使用AC-HVAF喷涂工艺分别制备了纳米和微米结构的高铬镍基合金涂层,对两种涂层和20G钢在550℃和650℃表面涂盐情况下的热腐蚀性能进行了研究,并利用配有能谱分析仪的扫描电镜(SEM)和X-ray衍射仪(XRD)对涂层腐蚀产物的形貌、成分和相组成进行了分析.试验结果表明,腐蚀后的两种涂层表面均生成一层连续致密的氧化铬保护膜,可有效抑制腐蚀反应的进程.在相同腐蚀条件下,纳米结构涂层比微米结构涂层具有更低的腐蚀增重,显示出更优异的抗热腐蚀性能.

关键词: AC-HVAF , 纳米结构涂层 , 高铬镍基合金 , 热腐蚀

Mg-Gd-Y合金的研究进展

顾世真 , 周香林 , 李永兵 , 崔华 , 张济山

材料导报

已有的研究表明,Mg-Gd-Y系合金具有很好的室温强度和耐热性能,可以进一步扩大镁合金的使用温度范围和应用领域,在航空航天、汽车及电子等工业领域具有巨大的潜在应用价值.介绍了Mg-Gd-Y系合金产生的背景及发展现状,分析总结了Mg-Gd-Y系合金的强化机制、组织结构、力学性能、各种合金元素及微量元素在合金中的作用,并对Mg-Gd-Y系合金今后的发展趋势进行了展望.

关键词: Mg-Gd-Y合金 , 力学性能 , 组织结构 , 时效析出