新型鈮鎢合金研制報告-全文預(yù)覽
【正文】 批次棒材心部，中部和邊部分別測試力學(xué)性能，其結(jié)果差別不大（見表2－4）。后來經(jīng)過試驗確定鍛造、擠壓開坯為1250℃1400℃加熱，保溫1520分鐘左右；最終樣品960℃1210℃保溫1小時消除應(yīng)力退火，1420℃1550℃保溫1小時再結(jié)晶退火。且在鑄造時產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力及成分偏析，鍛造前沒有很好的熱處理，鍛造時鈮鎢合金錠很容易開裂，甚至整個鑄錠報廢。由于新型鈮合金添加多種元素，要求鑄錠成分均勻，元素含量控制在要求范圍之內(nèi)(鈮鎢合金鑄錠化學(xué)成分見表12) 工藝對比試驗和工藝參數(shù) 鍛造開坯工藝 新型鈮鎢合金鑄錠采用中頻機組感應(yīng)加熱，升溫速度較快，加熱過程中會導(dǎo)致表面與中心之間形成很大的溫度差，造成很大的熱應(yīng)力。 鑄錠化學(xué)成分對力學(xué)性能的影響 在鈮基中加入少量的鎢、鉬等元素形成固溶體時對基體有強化作用，固溶強化是強化鈮合金一個重要的手段。棒 材 鈮鎢合金棒材研究方法和技術(shù)路線 鑄錠檢驗涂層擠壓（鍛造）鑄錠熱處理加熱涂層加熱擠壓（鍛造）檢測鑄錠熱處理→ (1)固溶強化 固溶強化是鈮合金強化的途徑之一。(3)加工強化通過反復(fù)“”的加工方式增大總加工率已達(dá)到細(xì)化晶粒的作用，有效地改善了材料的內(nèi)部組織，提高了材料的綜合性能。 加入Zr、Y等微量元素所組成的化合物取代晶界的脆性相，減少晶界上非金屬夾雜及間隙元素的聚集，改善合金組織，可提高合金的耐熱性、塑性，是合金易成型。鍛造工藝流程及工藝參數(shù)見表21表21 NbWMoZr工藝流程及工藝參數(shù)序號設(shè)備名稱工序技術(shù)參數(shù)備注190KW電阻爐加熱200℃涂防氧化層2200KW中頻電源加熱1250℃/14分鐘31噸鍛錘鐓粗41噸鍛錘拔長5200KW中頻機組加熱1250℃/6分鐘61噸鍛錘鐓粗71噸鍛錘拔長81噸鍛錘拔長9200KW真空退火爐消除應(yīng)力退火960℃/60分、5102Pa1150℃/60分、5102Pa10200KW真空退火爐再結(jié)晶退火1450℃/60分、5102Pa11檢測對NbWMoZr0304批次鍛造嚴(yán)重開裂進(jìn)行分析，其鑄錠組織是粗大的柱狀晶組織，而且有害雜質(zhì)聚集在晶界，削弱了晶間強度。開始時因設(shè)備溫度限制，無法提高均勻化溫度及熱處理溫度，由于溫度過低故組織結(jié)晶效果不太好。經(jīng)過變形的坯料，粗大的柱狀晶得到一定程度的破碎，內(nèi)部組織得到改善（見照片9）,強度性能和成品率均得到提高，力學(xué)性能對比見表2－3。因而從16批次開始擠壓開坯工藝研究，其工藝流程及工藝參數(shù)見表2－5。在熱加工時，一般在結(jié)晶點溫度以上加工，在此溫度下，材料變形抗力低，可采用大變形量，充分破碎鑄造組織，變形量在80％以上，在規(guī)定的變形溫度范圍內(nèi)，采用合適的變形程度和變形速度，鑄造組織基本破碎，其抗拉強度有所提高。由于變形速度過高，影響加工塑性，為此在加工過程中必須考慮加熱溫度、變形熱效應(yīng)、變形程度、變形速度之間的關(guān)系。Nb5210212B不同溫度彈性模量曲線見圖2－7.表2－8 Nb5210212C不同退火溫度的室溫力學(xué)性能編號退火溫度/℃σb∕Mpa∕Mpaδ∕%Nb5210212硬態(tài)1320℃1h1450℃1h表2－9 Nb5210212C不同退火溫度的高溫力學(xué)性能序號狀態(tài)試驗溫度/℃∕Mpaσb∕MpaEt/Gpaδ5∕%1Nb5210212C960℃1h160012513121700103318001Nb5210212C1450℃1h16001171192170031800表2－10 Nb5210212棒材加工態(tài)不同試驗溫度下的拉伸測試結(jié)果試驗溫度/℃∕Mpaσb∕MpaEt/Gpaδ5∕%10003723861231200310308109140019119115001692216001171211700104180063圖2－7 26頁 擠壓開坯新型鈮鎢合金棒材力學(xué)性能測試 擠壓開坯加工工藝新型鈮鎢合金棒材室溫和高溫力學(xué)性能均達(dá)到協(xié)議要求，并且性能達(dá)到一致性和穩(wěn)定性。測試數(shù)據(jù)見表2－12，蠕變曲線見圖2－8。表2
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