为提高铆接工艺质量,通过自主搭建的气动锤铆试验平台,以2A10铝合金半圆头铆钉为研究对象,探究气动锤铆动态塑性变形的铆接干涉量和铆接头剪切强度随铆接时间的变化规律,进一步分析铆钉镦头的微观组织结构(变形纹理、晶粒晶界).研究结果表明:铆钉镦粗变形后,干涉量沿着铆钉钉杆呈现不均匀分布,本次试验得到的干涉量的合理范围是5%~7%,铆接试样均是铆钉在两连接板处被剪切破坏;镦头的主要变形都集中在主次剪切带上,剪切带宽度约200μm,剪切带附近的晶粒被拉伸成细条状.

针对航空航天工业中广泛应用的近a TA15钛合金，开展了不同热处理参数下的双重热处理实验研究。利用背散射电子技术（Electronic backscatter diffraction, EBSD）表征了不同热处理参数下微观组织形貌特征和晶体学取向分布及规律。对比分析了热处理处保温时间对微观组织形貌及取向分布的影响规律。揭示了双重热处理过程中球化的等轴晶粒，条状次生as晶粒及b转变组织的形成演化过程；分析了不同组织间的晶体取向与位置分布关系。研究表明：双重热处理过程中一次保温时间对等轴初生ap形貌及分布等影响较大；热处理过程中球化的等轴晶粒来源于未转变的ap 相；二次保温时间对as形貌、尺寸等具有显著影响；二次保温过程中细条状as表现为先增长再增厚的生长模式；ap与相邻的as晶体学取向关系表现出一定的统计性规律。

利用Gleeble-3500热模拟试验机,研究了高温合金GH4169在温度1000~1150℃,应变速率0.01~10 s-1变形参数下的热加工性能及组织演变规律。获得了合金的真应力-真应变曲线,随后构建了Arrhenius本构方程、加工图与热变形机理图。结果表明,增加应变速率或降低变形温度会导致变形抗力增大,其中1000℃下的变形抗力可达到400 MPa。合金在峰值应变与稳态应变下的热变形激活能分别为436.4696,399.20 kJ/mol;失稳加工窗口出现在3~10 s-1的高应变速率区;而经1025~1075℃,0.05~0.6 s-1变形后,出现晶粒尺寸为10μm的完全动态再结晶组织,因此该参数区间可作为GH4169合金的最佳热加工窗口。

采用快速液压锻造工艺制备直径85 mm以上的大规格钼棒,通过拉伸力学性能测试、硬度测试、金相测试等分析手段,研究了变形量对大规格钼棒组织和力学性能的影响。结果表明:大规格钼棒经快锻变形加工后性能得到提升,随着变形量的增大,钼棒的密度、硬度和室温力学性能逐渐增加。当锻造变形量为80%时,钼棒的相对密度达到99.9%以上,硬度达到220 HV10,室温抗拉强度达到595 MPa,断后伸长率达到22%。

多元复合离子渗盐浴表面处理技术是一种对各种钢和铁基合金表面改性绿色环保技术,可以大幅度提高材料表面的耐腐蚀性、耐磨性等综合性能,且具备其他强化热处理工艺难以实现的工件处理后不变形、处理工艺简单等突出优势。本文采用自主研发的多元复合离子渗盐浴配方,以煤矿井下液压件经常使用的45钢为研究对象,探讨多元复合离子渗盐浴技术对45钢表面处理后耐腐蚀性能的影响。试验结果表明,与未处理的试样相比,45钢试样的表面形成30μm致密性良好的化合物层,耐化学腐蚀和电化学腐蚀的性能得到显著的提高。

基于黄陵二号煤矿的井下特殊环境,为有效解决液压支架因腐蚀与磨损等问题对矿井生产安全带来的隐患,利用激光熔覆技术对液压支架(材料以27SiMn钢为主)蚀损表面进行修复,修复材料为铁基合金粉末。利用配有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对铁基合金熔覆层的显微组织进行分析测试;显微硬度仪对铁基合金复合熔覆层的硬度进行分析评估;中性盐雾试验对修复涂层的耐腐蚀性进行测试。结果发现,激光熔覆制备铁基合金修复层具有较好的微观组织,Cr等微合金化元素含量较高,层间界面结合良好;熔覆层硬度(527.4±20 HV_(0.1))较基体(261.2±20 HV_(0.1))得到大幅提升;在经过长时间盐雾腐蚀后,熔覆层表面仅出现一个锈点,说明熔覆层具有很好的耐腐蚀性能,能够大幅提高液压支柱的服役寿命,保障井下安全生产。

添加超声振动和微量Sr+Sc对A380合金进行变质处理,研究超声振动和微量Sr+Sc对A380合金显微组织和力学性能的影响及作用机理。结果表明加入微量Sr+Sc与超声振动协同的作用使A380合金微观组织明显细化;加入0.15%Sr+0.3%Sc时,对组织的细化效果最理想,其晶粒尺寸最小,约为27μm,形状因子最大,为0.8;此时硬度和伸长率最大,分别为113BHN和4.7%;加入0.2%Sr+0.4%Sc时,强度最高,抗拉强度和屈服强度分别为302MPa和272MPa。通过对A380合金熔体中超声空化场的仿真分析,探讨了超声波声流效应和空化效应对合金组织细化和力学性能提高的影响机理。

对多层结构的挤压筒组件外套在制造的最终工序中产生的多源、异向脆性崩裂进行了多角度的分析。通过对工艺过程的分析探讨、设计结构的科学计算以及对材料微观组织的试验研究，阐述了该脆性崩裂可能产生的原因。为生产实践活动提供了可靠的基础分析和实验数据，为进一步对挤压筒的生产工艺过程进行有效地控制提出了参考依据。

通过重热模拟和透射电镜实验研究了3种含有不同Mo和W量的9Cr耐热钢焊缝金属的微观组织结构。实验结果表明,Mo元素的加入能起到对基体固溶强化作用,不利于获得单一的马氏体组织,W稳定相的作用远不如Mo元素,采用W元素来替代Mo是可行的。

对17-4 PH合金选择性激光熔化成形（SLM）热处理前后的力学性能和微观组织进行了研究,并与锻造零件进行了对比。结果表明,SLM成形方向不同和热处理对成形试样力学性能和微观组织有显著的影响。0°成形方向力学性能明显优于30°成形方向试件,热处理后SLM试件的性能有显著的提高,同等热处理条件下的SLM试件拉伸强度优于锻造件。不同成形方向成形过程中热经历的不同是引起了成形试件微观组织和力学性能之间存在差异的主要原因。缺陷对拉伸强度和屈服强度没有显著的影响,对断裂延伸率影响较大。17-4 P H SLM成形件微观组织由马氏体和奥氏体混合二重组织组成,热处理后的组织比直接沉积成形的组织更加均匀。