检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

3D打印超均匀高性能钛合金

3D打印超均匀高性能钛合金

第十二届中国金属学会青年学术年会暨首届〝碳中和〞冶金青年科学家沙龙

作者：侯自勇张敬奇 Michael J.Bermingham 刘印刚杨楠尹宇蔺伟康 Mohamad Bayat 靳慎豹沙钢 Matthew S.Dargusch 黄晓旭重庆大学轻合金材料国际合作联合实验室瑞典皇家理工学院昆士兰大学丹麦科技大学南京理工大学

增材制造(又称3D打印)作为一种灵活高效的材料制备手段,为新型合金设计和产品开发提供了新机遇。对于凝固过程初生相为立方晶胞晶体结构的金属材料,初生晶粒通常沿着熔池最大温度梯度方向择优生长,并且在重熔的条件下呈现很强的外延生... 详细信息

增材制造(又称3D打印)作为一种灵活高效的材料制备手段,为新型合金设计和产品开发提供了新机遇。对于凝固过程初生相为立方晶胞晶体结构的金属材料,初生晶粒通常沿着熔池最大温度梯度方向择优生长,并且在重熔的条件下呈现很强的外延生长倾向。虽然这种具有强织构的柱状晶结构对某些特定的应用有利,但是由于它不仅降低材料的力学性能(尤其是强度)并且还导致力学性能出现各向异性,所以通常被认为是不利组织。另一方面,3D打印所经历的超快速凝固、内禀热循环等,会对沉积材料产生"原位热处理"效应,导致初生相的分解或者新相的析出,进而致使打印构件内的组成相沿着打印方向呈现不均匀分布。前人提出了不同的方法来促进柱状晶向等轴晶转变和晶粒细化。常用方法主要包括工艺控制和添加晶粒细化剂,其中工艺控制方法主要有调控3D打印参数或者引入外部干扰。然而,这种方法的适用性通常局限于特定的合金或者3D打印技术。另外,添加晶粒细化剂的方法虽然行之有效,但是通常会引入或者生成脆性第二相,导致打印构件的塑性严重下降。尤其对于钛合金,实现晶粒细化同时不降低塑性,比其他常用合金(例如铝合金)更具有挑战性。虽然打印后均匀化热处理通常能够消除组成相的不均匀性,但是会增加部件的生产时间与成本,同时对消除柱状晶的作用有限。因此,3D打印构件内部强织构柱状晶与不均匀分布组成相两者共存,对获得均匀且优异的力学性能带来了极大的难度。针对上述问题,研究团队从合金设计角度出发,结合相变热力学、动力学计算结果,以典型工业用钛合金为研究对象,开展了深入系统研究,主要取得了以下成果:(1)以Ti-6Al-4V为研究对象,通过添加适量CP-Ti和Fe2O3,以稀释扩散速率较慢的V、引入扩散速率较快的Fe,提供O强化基体,弥补强度损失,调控打印过程中相变发生的临界条件和速度,打印材料在各阶段均能获得成分均匀的相(组织),消除了性能不均匀性。新合金与传统Ti-6Al-4V合金具有相似的腐蚀行为,钝化区域均在0.5V以上,CP-Ti和Fe2O3颗粒复合添加,抵消少量Fe和O对腐蚀性能的恶化。(2)以Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr为模型合金,通过添加钼(Mo)纳米颗粒,实现了单一添加物的双重功能性:在凝固过程,半熔融颗粒为初生β-Ti相提供形核质点,通过晶粒细化消除柱状晶组织;在固态相变过程,熔融的钼溶质在半熔融钼颗粒周围提供一个成分过冷区,从而促进异质形核,抑制有害相析出。双功能性添加剂带来的微观组织变化使合金具有均匀的机械性能,并同时提高了强度和延展性。上述研究成果展示了如何通过单组分改性这种合金来解决不利的微观结构问题,为直接通过3D打印获得理想的机械特性提供了途径。此外,该研究以合金设计指导3D打印,拓展了3D打印制备性能均匀合金的广度,为制备具有均匀性能的未知结构合金提供了新的解决思路和方案。

关键词：增材制造内禀热循环组织均匀性合金设计钛合金

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

超快速退火下超低碳钢的再结晶行为研究

金属学报 2012年第9期48卷 1057-1066页

作者：侯自勇许云波吴迪东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

对2种冷轧超低碳钢(Nb+Ti-IF钢和高Nb-IF钢)进行了再结晶退火实验,对比研究了2种钢在超快速退火(加热速率约为300℃/s)下的再结晶组织和织构特征.结果表明,在超快速退火工艺下,含C和Nb量较高的Nb-IF钢再结晶平均晶粒尺寸与普通退火工艺... 详细信息

对2种冷轧超低碳钢(Nb+Ti-IF钢和高Nb-IF钢)进行了再结晶退火实验,对比研究了2种钢在超快速退火(加热速率约为300℃/s)下的再结晶组织和织构特征.结果表明,在超快速退火工艺下,含C和Nb量较高的Nb-IF钢再结晶平均晶粒尺寸与普通退火工艺下无明显差别(均为(11.0±0.3)μm),再结晶织构峰值{223}的取向密度由普通退火工艺下的23.9降低到18.0,且织构类型分散.分析表明,较高的C和Nb含量在超快速退火工艺下推迟再结晶的发生,提高再结晶温度,增加了其非γ取向形核所占比率,恶化∥ND取向织构,是其织构强度减弱的原因.在超快速退火工艺下,再结晶平均晶粒尺寸是否细化是高形核密度、极短的长大时间的晶粒细化效应与高晶界迁移速率的晶粒粗化效应相互竞争的结果,极大变形量和细晶作用产生的高形核密度造成形核点饱和,降低了超快速退火相对于普通退火工艺的晶粒细化效应,是晶粒细化不明显的主要因素.

关键词：超低碳钢超快速退火再结晶组织织构

超快速退火对Nb+Ti-IF钢组织和织构的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料研究学报 2012年第1期26卷 13-20页

作者：侯自勇许云波吴迪东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

研究了超快速退火对一种冷轧变形量为94.2%的Nb+Ti-IF钢的微观组织和织构的影响。结果表明:超快速退火(升温速度为300℃/s)提高了钢的再结晶完成温度,整个再结晶退火可在短至0.41 s内完成。与普通退火(升温速度为20℃/s)后钢的再结晶组... 详细信息

研究了超快速退火对一种冷轧变形量为94.2%的Nb+Ti-IF钢的微观组织和织构的影响。结果表明:超快速退火(升温速度为300℃/s)提高了钢的再结晶完成温度,整个再结晶退火可在短至0.41 s内完成。与普通退火(升温速度为20℃/s)后钢的再结晶组织相比,超快速退火处理后晶粒平均尺寸由12.98μm细化到10.12μm,晶粒长大速度由～3μm/s提高到～23μm/s,且再结晶晶粒内存在大量缠结位错。在极短时间内,超快速退火再结晶织构仍以均匀、锋锐的{111}//ND有利深冲性能的γ织构为主,且避免了其它α织构的生成,有利于使退火板具有良好的成形性能。

关键词：金属材料 Nb+Ti-IF钢超快速退火晶粒尺寸织构

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种高Nb-IF钢的组织和织构特征

东北大学学报（自然科学版） 2012年第2期33卷 203-207,227页

作者：侯自勇许云波王佳夫吴迪东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

以一种新型高Nb-IF钢和传统Nb+Ti-IF钢为研究对象,分别进行相同的冷轧及退火处理,对比研究了两种实验钢的微观组织和织构演变特征.结果表明:与传统Nb+Ti-IF钢相比,该新型高Nb-IF钢由于添加了较高含量的C和过量的固定元素Nb从而提高了再... 详细信息

以一种新型高Nb-IF钢和传统Nb+Ti-IF钢为研究对象,分别进行相同的冷轧及退火处理,对比研究了两种实验钢的微观组织和织构演变特征.结果表明:与传统Nb+Ti-IF钢相比,该新型高Nb-IF钢由于添加了较高含量的C和过量的固定元素Nb从而提高了再结晶温度;875℃退火时,平均晶粒直径由传统Nb+Ti-IF钢的15.4μm细化到12.1μm,大量尺寸在10～30nm之间的细小Nb(C,N)复合析出粒子是其晶粒细化的原因;有利r值的ND∥{111}纤维织构峰值更加尖锐且发展速度较快.EBSD分析结果表明,该新型高Nb-IF钢组织均匀性良好,相邻晶粒取向夹角≤15°的小角晶界及低ΣCSL晶界含量增加.

关键词：高Nb—IF钢退火组织织构重位点阵

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超高强贝氏体钢的超快冷工艺及强韧性行为

超高强贝氏体钢的超快冷工艺及强韧性行为

作者：侯自勇东北大学

学位级别：硕士

近年来,随着结构及工程机械的逐渐增加,服役环境的日益恶劣,人们要求使用的钢板具有超高强度和良好韧性。基于以上要求,本文采用NG-TMCP技术,在实验室条件下开发出强度在100kg以上级别的超高强钢,并且具有良好的低温韧性。通过对不同工... 详细信息

近年来,随着结构及工程机械的逐渐增加,服役环境的日益恶劣,人们要求使用的钢板具有超高强度和良好韧性。基于以上要求,本文采用NG-TMCP技术,在实验室条件下开发出强度在100kg以上级别的超高强钢,并且具有良好的低温韧性。通过对不同工艺下精细组织、析出物及第二相的分析,了解了轧制工艺参数对微观组织影响,从而优化出最佳生产工艺,为实现工业化生产提供理论指导。论文的主要内容如下：（1）单道次压缩后,以超快速冷却工艺冷却时,金相组织中贝氏体板条细小,板条间分布着长条状的残余奥氏体,板条束内含有大量的亚结构板条,呈平行状排列。以传统TMCP工艺控制冷却时,其组织为板条贝氏体、上贝氏体及少量的粒状贝氏体,板条较为粗大,基体上分布着岛状的残余奥氏体或M/A。模拟在线热处理工艺结果表明：在较高升温速度和较低回火温度条件下,组织中细小弥散的碳化物分布在板条界面和板条上,M/A岛呈块状分布,含量及尺寸达到最值。随着升温速度降低、回火时间的延长和回火温度的提高,板条宽度增加,碳化物粗化,M/A岛含量及尺寸均降低。（2）实验室控轧控冷实验表明：采用超快速冷却工艺,110kg级实验钢屈服强度和抗拉强度分别能达到1020MPa和1180MPa;120kg级实验钢屈服强度和抗拉强度分别能达到1073MPa和1296MPa,分别达到了欧洲标准委员会（CEN）对WELDOX960E和WELDOX1030E的要求,且低温韧性良好。含铜低碳贝氏体钢（Cu-bearing lowing carbon bainite Steel, Cu-LCB）的屈服强度超过标准HSLA-100要求50～100MPa,延伸率最高为16.84%,-90℃低温冲击功仍可达153J。（3）通过综合分析,优化出各成分超高强低碳贝氏体钢的控轧控冷工艺为：（a）加热温度1200℃;（b）采用两阶段控轧,一阶段开轧温度1050-1100℃;（c）110kg级实验钢：精轧开轧温度800-860℃,终冷温度在200-420℃,冷速为40-70℃/s;120kg级实验钢：精轧开轧温度800-860℃,终冷温度为300-420℃,冷速为50-65℃／s;含铜贝氏体钢：精轧开轧温度800-850℃,终冷温度为300-350℃,冷速为50-75℃/s。（4） Cu-LCB在不同温度下进行时效处理,结果表明：500℃时效时,ε-Cu及M（C,N）等析出物细小、弥散分布,硬度及屈服强度达到峰值,随温度升高,强度及硬度大幅度下降,析出物颗粒粗化。综合考虑强度及韧性,得出最佳时效工艺为650℃+1小时。

关键词： NG-TMCP 强韧性在线热处理组织时效析出

一种高Nb-IF冷轧薄板钢的组织性能及织构

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

钢铁研究学报 2012年第5期24卷 47-52,62页

作者：侯自勇许云波吴迪王国栋东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

采用拉伸试验、金相、ODF织构分析及电子背散射衍射(EBSD)技术研究了一种冷轧高Nb-IF钢和传统Nb+Ti-IF钢在不同退火温度下的组织性能、织构及晶界特征。结果表明:与传统Nb+Ti-IF钢相比,该新型高Nb-IF钢由于添加了质量分数为60×10-6的碳... 详细信息

采用拉伸试验、金相、ODF织构分析及电子背散射衍射(EBSD)技术研究了一种冷轧高Nb-IF钢和传统Nb+Ti-IF钢在不同退火温度下的组织性能、织构及晶界特征。结果表明:与传统Nb+Ti-IF钢相比,该新型高Nb-IF钢由于添加了质量分数为60×10-6的碳和0.10%的铌,其再结晶温度和再结晶完成温度均大幅度提高;新型高Nb-IF钢具有晶粒细小、组织均匀性良好的组织和γ取向织构发展充分且强点密度高的织构,能够获得强度高、伸长率高和r值高的优异的综合性能。EBSD分析结果表明,该新型高Nb-IF钢中小角度晶界和低指数重位点阵(ΣCSL)晶界含量较多,这也是试验钢获得优良成形性能的原因之一。

关键词：高Nb-IF钢再结晶组织力学性能重位点阵织构

加热速率对Nb-IF钢退火组织及织构特征的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料与冶金学报 2012年第1期11卷 38-42页

作者：邓峤侯自勇燕际军李建平华中科技大学管理学院武汉430074 东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 本溪钢铁集团公司技术中心本溪111700

以一种冷轧Nb-IF钢为研究对象,研究了不同加热速率下退火板的微观组织和织构特征.结果表明:当加热速率由10℃/s增加到150℃/s时,再结晶晶粒平均直径由16.72μm细化到13.8μm;当加热速率高于100℃/s时,平均晶粒直径变化趋于平缓.试验钢... 详细信息

以一种冷轧Nb-IF钢为研究对象,研究了不同加热速率下退火板的微观组织和织构特征.结果表明:当加热速率由10℃/s增加到150℃/s时,再结晶晶粒平均直径由16.72μm细化到13.8μm;当加热速率高于100℃/s时,平均晶粒直径变化趋于平缓.试验钢完全再结晶晶粒以大角晶界为主,随加热速率变化,其含量在81.3%～86.9%范围内波动,重位点阵(CSL)含量在34.1%～44.5%之间波动.在快速加热退火和普通加热退火条件下,试验钢均可获得强烈的γ织构,强点密度在f(g)=9.01～10.42范围内.

关键词：退火加热速率 Nb-IF钢组织织构

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

曲面抛光机器人的模糊自适应阻抗控制

计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2090-2099页

作者：陈满意朱自文朱义虎韩天勇武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

为了使机器人在曲面零件抛光过程中实现精确的力控制,进行了合理的轨迹规划与重力补偿分析,分析了阻抗控制参数对力控制稳态误差的影响。建立了曲面法向上的系统刚度模型,为了使机器人抛光系统在不同系统刚度下能够具有较好的力跟踪性能... 详细信息

为了使机器人在曲面零件抛光过程中实现精确的力控制,进行了合理的轨迹规划与重力补偿分析,分析了阻抗控制参数对力控制稳态误差的影响。建立了曲面法向上的系统刚度模型,为了使机器人抛光系统在不同系统刚度下能够具有较好的力跟踪性能,提出能够适应系统刚度变化的模糊自适应阻抗控制模型,该模型根据力误差和力误差率,按照一定的模糊规则调整阻抗控制参数,实现了稳定的法向力控制和位置控制。仿真和试验表明,模糊自适应阻抗控制模型力控制的最大误差在±2 N以内,利用该模型抛光的圆柱凹型曲面工件表面轮廓算术平均偏差达到0.035μm,相比传统阻抗控制模型降低了59.7%,抛光质量也得到显著提高。

关键词：抛光阻抗控制系统刚度模糊自适应

基于轨迹修正的曲面抛光机器人终端滑模导纳控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 593-600页

作者：陈满意朱义虎韩天勇朱自文武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

针对传统抛光机器人力控制算法在位置内环控制上稳定性差的问题,同时为减小力/位控制算法相互切换导致的抛光轨迹误差,提出一种基于轨迹修正的终端滑模导纳控制方法。在抛光过程中,将力传感器反馈的参数与期望力的差值作用于导纳模型产... 详细信息

针对传统抛光机器人力控制算法在位置内环控制上稳定性差的问题,同时为减小力/位控制算法相互切换导致的抛光轨迹误差,提出一种基于轨迹修正的终端滑模导纳控制方法。在抛光过程中,将力传感器反馈的参数与期望力的差值作用于导纳模型产生位置修正量,设计了终端滑模控制模型作为位置内环控制环节,并通过实时反馈位置修正量进行轨迹跟踪。通过实际轨迹信息修正规划轨迹来减小抛光力误差,达到高精度抛光的效果。仿真实验表明,终端滑模导纳控制效果良好,在对轨迹进行修正后抛光力误差相对于修正前有明显改善。利用该模型抛光后表明,轮廓算数平均偏差达到0.035μm,抛光质量得到明显提高。

关键词：轨迹修正终端滑模控制导纳控制多轴刀位点高精度