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V-5Cr-5Ti合金粉末热锻技术研究

林波 , 杨维才 , 曾大鹏 , 董鲜峰 , 单东伟 , 迟永刚 , 刘梅 , 张全孝 , 贾万明

稀有金属材料与工程

针对经粉末冶金法制备的V-5Cr-5Ti合金锥形件预制坯,设计并加工了HIP及热锻的不锈钢包套.V-5Cr-5Ti合金采用双层包套封焊后进行了粉末热锻试验.试验结果显示:V-5Cr-5Ti合金1180℃经7～9火次粉末热锻,总变形量47.5％,经1000℃/2 h退火处理后,晶粒平均尺寸约为100 μm,其抗拉强度σb为490MPa,屈服强度σ0.2为368MPa,延伸率δ约为28％,断面收缩率ψ约为61.5％.

关键词: 粉末冶金 , V-5Cr-5Ti , 粉末热锻 , 双层包套 , 机械性能 , 显微组织

温度对V-5Cr-5Ti合金拉伸性能及组织结构的影响

胡文军 , 潘晓霞 , 陈勇梅 , 牛伟 , 王彤伟

材料科学与工程学报

对真空自耗重熔制备的V-5Cr-5Ti合金进行了室温到1150℃温度范围的拉伸性能测试,获得了不同温度下的拉伸应力应变曲线,用SEM和光学显微镜对断口形貌和金相组织进行了观察,分析了温度对断口形貌和组织的影响。结果表明：V-5Cr-5Ti合金的屈服强度和极限强度总体上随温度升高而降低,但在300℃到700℃之间出现应变失效效应,断裂伸长率随温度升高而降低,断面收缩率随温度升高先增大再而降低,在400℃时断面收缩率最大;温度较低时塑性变形以滑移为主,温度较高时以晶界开裂为主,并伴随有晶界熔化的现象,高温断口表现为韧性断裂为主,具有韧性与脆性共存的现象。

关键词: V-5Cr-5Ti合金 , 高温拉伸性能 , 组织结构 , 温度敏感性

V-5Cr-5Ti合金再结晶规律及其动力学

李增德 , 崔舜 , 林晨光 , 李明

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.06.004

研究了V-5Cr-5Ti合金在900～1100 ℃之间的再结晶规律, 概括了V-5Cr-5Ti合金的再结晶动力学机制. 结果表明, 合金冷变形板材在950～1050 ℃下退火处理, 可获得细小、均匀的等轴晶; 初步推导了V-5Cr-5Ti合金再结晶动力学机制, 符合Avrami-Erofeev形核长大机制; 并计算了V-5Cr-5Ti合金再结晶激活能Q_r, 其值为261.91～289.67 kJ· mol~(-1).

关键词: V-5Cr-5Ti合金 , 再结晶 , 动力学机制 , 激活能

V-5Cr-5Ti合金的热变形行为及加工图

李增德 , 林晨光 , 崔舜

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.03.003

采用Gleeble-1500热模拟试验机对V-5Cr-5Ti合金进行了热模拟压缩试验.研究了V-5Cr-5Ti合金在变形温度为1373～ 1493 K、应变速率为0.1 ～30.0s-1工艺条件下的流变行为,建立了合金高温变形的流变应力模型和加工图,并观察了合金变形后的金相组织.研究结果表明:流变应力和峰值应变随变形温度的降低和应变速率的提高而增大.以热模拟压缩试验为基础,通过对真应力-应变曲线的分析与计算得到了V-5Cr-5Ti合金的热变形激活能Q值为468.25 kJ·mol-1,建立了V-5Cr-5Ti合金高温变形的流变应力模型.同时,建立了描述V-5Cr-STi合金热加工性能的热加工图,其由3部分组成,即Ⅰ变形安全区,Ⅱ变形安全区以及流变失稳区,其中流变失稳区呈对角线连续分布.在绘制、分析V-5Cr-5Ti合金的热加工图的基础上,结合组织分析得出,V-5Cr-5Ti合金最适合在Ⅱ变形安全区内采用液压机进行变形加工.

关键词: V-5Cr-5Ti合金 , 热模拟试验 , 流动应力模型 , 热加工图

V-5Cr-5Ti合金的内耗特征研究

黄姝珂 , 李敬民 , 刘建辉 , 黄文荣 , 李昌安

稀有金属材料与工程

研究了不同处理状态下V-5Cr-5Ti合金的内耗特征,并结合微观缺陷的作用机制对内耗峰进行分析.利用倒扭摆仪和多功能内耗测试仪进行内耗测试,采用X射线衍射(XRD)分析相结构,扫描电镜(SEM)观察微观组织.研究结果表明,V-5Cr-5Ti合金制备过程中无法完全消除C、O、N等杂质元素,这些元素会以间隙原子或沉淀相颗粒形式存在,进而影响合金的微观组织缺陷.在不同的处理状态下,杂质元素的不同存在形式会使合金的内耗会产生不同的变化特征.根据内耗机制,所有的内耗峰均可以由应力作用下微观缺陷的运动来揭示,比如点缺陷、位错、晶界等.

关键词: V-5Cr-5Ti合金 , 内耗 , 微观缺陷 , 杂质

基于等通道转角挤压的V-5Cr-5Ti合金晶粒细化机理

黄姝珂 , 李敬民 , 孟玉堂 , 张永皞 , 刘建辉 , 李昌安

稀有金属

研究了用等通道转角挤压(ECAP)技术处理V-5Cr-5Ti合金的可行性,并分析了后续退火处理对合金硬度和微观组织的影响规律,进而探讨了合金的晶粒细化机理.ECAP采用相关模具在万能材料试验机上进行,在真空炉中进行退火,利用维氏硬度计进行硬度测试,采用X射线衍射(XRD)分析相结构,光学显微镜(OM)观察微观组织.结果表明,在室温下V-5Cr-5Ti合金可以顺利进行2道次ECAP过程,后续配合950℃以上温度退火,晶粒尺寸可以从约100 μm细化到约30 μm.V-5Cr-5Ti合金的晶粒细化机理不同于传统体心立方合金,在挤压过程中,原始晶粒发生自转动,原始晶界清晰可见,未被碎化,但晶内出现大量的剪切滑移带.在后续退火过程中,细小晶粒在原始晶粒内部的剪切滑移带上形成,最终原始晶界和形成的细小晶界逐渐难以区分,形成整体的细晶组织.

关键词: V-5Cr-5Ti合金 , 等通道转角挤压 , 晶粒细化

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