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Al2O3/ZrO2涂层在热等静压致密化TiAl基合金粉末过程中对碳钢包套的影响

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稀有金属材料与工程 2020年第7期49卷 2275-2280页

作者：郎泽保张永忠王亮张绪虎航天材料及工艺研究所特种金属及工艺事业部北京100076 北京有色金属研究总院复合材料中心北京100088

为了确保碳钢包套在热等静压致密化Ti Al基合金粉末过程中的可靠性,本研究利用热喷涂的方法在20#钢包套内壁添加了Al2O3/ZrO2(A-Z)涂层,然后在热等静压试验中,带有A-Z涂层的20#钢包套用于热等静压致密化Ti-46Al-2Cr-2Nb-(W,B)预合金粉末... 详细信息

为了确保碳钢包套在热等静压致密化Ti Al基合金粉末过程中的可靠性,本研究利用热喷涂的方法在20#钢包套内壁添加了Al2O3/ZrO2(A-Z)涂层,然后在热等静压试验中,带有A-Z涂层的20#钢包套用于热等静压致密化Ti-46Al-2Cr-2Nb-(W,B)预合金粉末,其工艺为:1523 K/2.5 h,130 MPa+1603 K/0.5 h/130 MPa。为了对比,利用没有A-Z涂层的20#钢包套在1523 K/3 h/130 MPa的工艺参数开展了热等静压致密化试验。利用扫描电镜、电子探针等设施对获得的压坯进行了观测和分析。结果表明:A-Z涂层的加入可以防止脆性金属间化合物的形成。在热等静压过程中,20#钢包套中的Fe原子无法通过扩散的方式与TiAl基合金中的钛原子和铝原子相遇。因此,20#钢包套在热等静压过程中的可靠性得到了保证。此外,通过利用添加A-Z涂层的钢包套获得了完全致密的TiAl基合金压坯,压坯呈现出了近全片层类型的微观组织,其室温下的抗拉强度和延伸率也分别突破了590 MPa和2.0%。

关键词：界面反应 Al2O3/ZrO2(A-Z)涂层 TiAl基合金粉末热等静压微观组织拉伸性能

形变热处理对Mg-6Zn-1Zr-1.5Y合金组织与性能的影响

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稀有金属材料与工程 2013年第1期42卷 84-88页

作者：张浩杜志惠阴中炜张绪虎航天材料及工艺研究所北京100076

研究挤压比及时效处理对Mg-6Zn-1Zr-1.5Y合金组织及力学性能的影响规律,初步分析了该合金在形变热处理过程中的强化机制。结果表明:随着挤压比增加,其延伸率逐渐升高,而其强度则先升高后下降;时效处理后,挤压比λ=10的棒材的强度和延伸... 详细信息

研究挤压比及时效处理对Mg-6Zn-1Zr-1.5Y合金组织及力学性能的影响规律,初步分析了该合金在形变热处理过程中的强化机制。结果表明:随着挤压比增加,其延伸率逐渐升高,而其强度则先升高后下降;时效处理后,挤压比λ=10的棒材的强度和延伸率都有所下降,λ=13的棒材强度和延伸率都有所升高,λ=25的棒材的强度提高而延伸率降低。该合金的主要强化机制包括:细晶强化,加工硬化和时效强化;合金热挤压后的性能取决于细晶强化和加工硬化的交互作用,时效后的性能取决于时效强化与加工硬化的交互作用。

关键词：镁合金热挤压时效处理组织演变力学性能

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复杂钛合金进气道热等静压近净成形技术研究

推进技术 2022年第8期43卷 378-384页

作者：张海洋史金靓张绪虎阴中炜邓太庆许秀芝航天材料及工艺研究所北京100076

冲压发动机进气道是一种复杂异形薄壁钛合金构件,成形难度非常大。以TA15钛合金粉末为原材料,利用热等静压近净成形技术在国内首次研制成功进气道,实现了整体结构的一次成形,并成功通过飞行考核。从进气道本体取样,测试了不同位置的组... 详细信息

冲压发动机进气道是一种复杂异形薄壁钛合金构件,成形难度非常大。以TA15钛合金粉末为原材料,利用热等静压近净成形技术在国内首次研制成功进气道,实现了整体结构的一次成形,并成功通过飞行考核。从进气道本体取样,测试了不同位置的组织。结果表明:热等静压TA15钛合金不同位置组织均匀性好,主要以板条状或片层状α相为主。在粉末颗粒边界大应变带周围分布着等轴α相,相间分布少量的细小β相。测试了材料各项性能,其平均室温抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率、500℃抗拉强度、断裂韧性和冲击韧性分别为995MPa,924MPa,18.2%,43%,673MPa,90.6MPa·m^(1/2)和51.4J/cm2,各项性能数据均达到了GJB2744A-2007中规定的TA15钛合金锻件的水平,综合性能良好。

关键词：冲压发动机进气道钛合金薄壁结构成形技术力学性能热等静压

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GH625镍基合金高温塑性变形加工图研究

稀有金属材料与工程 2012年第6期41卷 1026-1031页

作者：李德富吾志岗郭胜利郭青苗彭海健胡捷北京有色金属研究总院北京100088 航天特种材料及工艺技术研究所北京100074

在Gleeble热模拟机上对GH625合金进行了等温热压缩实验,获得了不同变形条件下该合金的真应力真应变曲线。利用DMM模型构建了GH625合金在不同应变量下的加工图,通过对加工图的分析,可以得到:GH625合金加工图中存在一个功率耗散效率较高... 详细信息

在Gleeble热模拟机上对GH625合金进行了等温热压缩实验,获得了不同变形条件下该合金的真应力真应变曲线。利用DMM模型构建了GH625合金在不同应变量下的加工图,通过对加工图的分析,可以得到:GH625合金加工图中存在一个功率耗散效率较高的区域,其对应的变形温度为1100～1200℃,应变速率为0.01～1.0s-1,在该变形区域内,合金发生了完全动态再结晶。当功率耗散效率为0.4～0.45时,动态再结晶晶粒细小均匀;在峰值效率0.47时,动态再结晶晶粒出现明显的长大趋势;在低温高应变速率下存在一个较小的流变失稳区,该区域内的动态再结晶晶粒沿绝热剪切带分布。实际生产中工艺参数的制定应尽量选择在完全动态再结晶区内加工,避免在失稳区加工成型。基于GH625合金加工图及微观显微组织分析可得该合金的适宜加工区域为:ε&=0.01～1.0s-1,T=1100～1200℃。

关键词： GH625合金加工图功率耗散效率失稳

SiC_p/2A14Al复合材料的挤压研究

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稀有金属 1999年第3期23卷 177-180页

作者：曾凡文张绪虎胡欣华关盛勇苏肇健巫世杰航天材料及工艺研究所

研究了用复合铸造和加压凝固法制备的ＳｉＣｐ／２Ａ１４Ａｌ复合材料的挤压性能，并利用热挤压工艺得到了复合型材和棒材，分析了挤压过程中三类挤压裂纹产生的原因及控制方法。ＳｉＣｐ／２Ａ１４Ａｌ复合材料具有很好的挤压加工性能... 详细信息

研究了用复合铸造和加压凝固法制备的ＳｉＣｐ／２Ａ１４Ａｌ复合材料的挤压性能，并利用热挤压工艺得到了复合型材和棒材，分析了挤压过程中三类挤压裂纹产生的原因及控制方法。ＳｉＣｐ／２Ａ１４Ａｌ复合材料具有很好的挤压加工性能，但挤压工艺参数的合理选择对复合材料的质量有很大的影响。

关键词：金属基复合材料碳化硅颗粒挤压

不同导电填料对防静电涂层温度-电阻效应的影响

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中国表面工程 2023年第4期36卷 196-205页

作者：李婷刘剑锋郭家胜陈曦高旭叶辉贺晨曾一兵航天材料及工艺研究所北京100076 中国火箭运载研究院北京100076

箭体外表面防静电涂层通常既需承受一定的温度又需防静电性能,此时涂层的表面电阻率变化规律即温度-电阻效应,对防静电涂层的研制、开发及应用有着重要的意义。以有机硅改性丙烯酸为成膜物,通过选取典型的非金属导电填料—导电炭黑和金... 详细信息

箭体外表面防静电涂层通常既需承受一定的温度又需防静电性能,此时涂层的表面电阻率变化规律即温度-电阻效应,对防静电涂层的研制、开发及应用有着重要的意义。以有机硅改性丙烯酸为成膜物,通过选取典型的非金属导电填料—导电炭黑和金属导电填料—镍粉和银粉,制备一系列不同导电填料含量的防静电涂层,研究导电填料的种类和含量对防静电涂层温度电阻效应的影响。研究结果表明:导电填料的种类及含量对防静电涂层的温度-电阻效应影响显著。基于体积膨胀理论,导电炭黑涂层体系随温度升高而体积膨胀,导电网络被阻断,表面电阻率随温度的升高而增大,但其正温度系数(PTC)效应不显著,PTC强度仅为1.24,且导电炭黑含量与其PTC强度呈负相关;镍粉涂层体系的PTC效应显著,PCT强度高达10^(6),且镍粉含量与其PTC强度也呈负相关;银粉涂层体系则在渗流阈值前PTC效应显著,PTC强度为4.58,而渗流阈值后则几乎不表现PTC效应。制备了含导电炭黑和镍粉的复合导电填料涂层体系,其PTC强度较纯镍粉涂层体系大大降低,可为箭体外表面防静电涂料的设计提供新的思路。

关键词：导电填料防静电涂层温度电阻效应 PTC效应

多参量在线反馈的大型筒体-端框精确对装方法

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宇航学报 2015年第12期36卷 1459-1463页

作者：刘海波李猛王新王永青马玉勇李兰柱大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024 航天材料及工艺研究所北京100076

针对几何尺寸大、结构刚度小、误差终端累积效应显著等制造特征引起的大型筒体-端框对接装配问题,提出一种基于过程参量在线反馈的精确对装新方法,设计筒体和端框的圆跳动、对装缝隙等多参量同步在线测量方案,研制多传感组合测量装置,... 详细信息

针对几何尺寸大、结构刚度小、误差终端累积效应显著等制造特征引起的大型筒体-端框对接装配问题,提出一种基于过程参量在线反馈的精确对装新方法,设计筒体和端框的圆跳动、对装缝隙等多参量同步在线测量方案,研制多传感组合测量装置,并将其集成于对装系统,从而优化对装工艺,提高对装效率和精度稳定性。经检测,采用所提出的方法,大尺寸复合材料筒体与铝合金端框对装缝隙误差可有效控制在0.15 mm范围内,满足对装精度要求,验证了所研制的多参量在线测量系统对提高对装精度的有效性。

关键词：多参量在线测量筒体-端框精确对装

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TC4半环超塑正反胀形工艺研究

稀有金属材料与工程 2017年第S1期46卷 139-144页

作者：微石阴中炜高鹏张绪虎航天材料及工艺研究所北京100076

对钛合金半环的超塑成形技术进行了工艺研究。采用正反胀形方法来控制成形后半环的壁厚,并通过数值模拟手段,对壁厚控制的关键即正反胀形模具型面进行了优化设计,同时进行了试验验证。结果表明数值模拟数据较好的预测了超塑成形后的半... 详细信息

对钛合金半环的超塑成形技术进行了工艺研究。采用正反胀形方法来控制成形后半环的壁厚,并通过数值模拟手段,对壁厚控制的关键即正反胀形模具型面进行了优化设计,同时进行了试验验证。结果表明数值模拟数据较好的预测了超塑成形后的半环壁厚分布,利用优化后的正反胀模具实现了半环试验件的壁厚均匀化。该方法能够明显提高材料利用率和后续车加工效率,并降低制造成本。

关键词： TC4 半环正反胀形

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粉末冶金TA15钛合金高温塑性变形加工图

稀有金属材料与工程 2013年第9期42卷 1854-1858页

作者：王琪钱锋易丹青王宏伟王斌臧冰中南大学教育部有色金属材料科学与工程重点实验室湖南长沙410083 航天材料及工艺研究所北京100076

采用Gleeble-1500热模拟机对粉末冶金TA15钛合金进行热压缩试验。基于动态材料模型建立了粉末冶金TA15钛合金在温度850～1050℃,应变速率0.001～10 s-1范围内的加工图,并结合合金变形后的微观组织对加工图进行了解释。结果表明:在T=1000... 详细信息

采用Gleeble-1500热模拟机对粉末冶金TA15钛合金进行热压缩试验。基于动态材料模型建立了粉末冶金TA15钛合金在温度850～1050℃,应变速率0.001～10 s-1范围内的加工图,并结合合金变形后的微观组织对加工图进行了解释。结果表明:在T=1000℃/=0.001～0.01 s-1的区域内,功率耗散效率η值大于60%,合金可能发生了大晶超塑性变形。在T=850℃/=0.001～0.01 s-1、T=900℃/=1～10 s-1、T=950℃/=0.01～1 s-1和T=1050℃/=1～10 s-1区域内η值小于30%,其变形后的试样出现纵向开裂或有粗大的β晶粒。在T=900～950℃/=0.001～0.01 s-1、T=950～1000℃/=1～10 s-1和T=1000～1050℃/=0.01～0.1 s-1区域内为动态再结晶区,η值为30%～60%,出现动态再结晶或回复现象。

关键词：粉末冶金TA15 加工图超塑性动态再结晶流变失稳