李天瑞
- 作品数：6 被引量：25H指数：3
- 供职机构：东北大学材料与冶金学院轧制技术及连轧自动化国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 直接包套轧制铸态Ti-46Al-8Nb合金的组织特征及热变形机制被引量：2
- 2020年
- 根据热模拟实验结果和动态材料模型建立了Ti-46Al-8Nb合金的热加工图,确定了合理的热加工工艺制度,并采用包套轧制方法制备了Ti Al合金板材,考察了轧制高铌Ti Al合金的组织演变规律及流变软化机制。结果表明,在低应变时加工图中只存在2个失稳区,当应变增加到0.4时,在1250℃、0.006 s^-1附近位置也出现了失稳;在1200℃、1 s^-1和1150~1200℃、0.01 s^-1附近存在典型的动态再结晶区域。最终结合应变速率敏感系数的分析,选择在1150~1200℃、0.01~0.03 s^-1,每道次变形量约为18%的条件下进行复合包套轧制,获得厚度约为0.85 mm、变形均匀无裂纹缺陷的板材,其热轧组织局域流变软化严重,存在明显的轧制变形带,但整体组织均匀性较好。Ti-46Al-8Nb合金在热轧过程中的流变软化以γ相的动态再结晶以及热-力作用下L(α/γ)层片组织的相变分解为主,其中再结晶过程主要是通过位错塞积诱导亚晶界形成进而完成小角度晶界向大角度晶界的转化,L(α/γ)→γ+α+B2/β和α→γ转变是片层团分解的主要途径。此外,大量普通机械孪晶以及孪晶片层的出现,也可以显著提高热轧Ti Al合金的组织均匀性。
- 李天瑞刘国怀于少霞王文娟张风奕彭全义王昭东
- 关键词：TIAL合金热加工图
- 一种第二相析出-温度-时间曲线计算模型的建立被引量：2
- 2017年
- 基于经典形核长大理论和Johnson-Mehl-Avrami方程,假定过饱和沉淀的球形第二相分子式为(M)1xM2vM31-x-v(C)yN1-y,采用平均扩散速率表征合金原子对第二相形核长大过程影响的思想,建立了计算第二相析出-温度-时间(PTT)曲线的模型。基于Adrian模型提出计算多元系全固溶温度的方法,针对Fe-0.09C-0.011Ti-0.03V-0.025Nb(质量分数,%)钢计算得到的铁素体区PTT曲线呈典型的"C"形,得到的最快析出温度为628℃,其值与实验结果吻合。本模型计算效率高,计算析出相体积自由能变化时无需求取复合相的溶解度公式;适用性高,适用于不同基体中不同类型析出相PTT曲线的计算。
- 杨永王昭东李天瑞贾涛李小琳王国栋
- 关键词：微合金钢析出相
- 双辊薄带连铸制备Ti-43Al合金板材及其在热处理过程中的显微组织表征（英文）被引量：3
- 2019年
- 薄带连铸技术直接成形的特点可以实现难变形金属板材的制备并显著缩短流程。通过双辊薄带连铸技术制备尺寸为1000 mm×110 mm×2 mm的Ti-43Al合金板材,并对铸轧板材及热处理过程显微组织进行系统分析。由于凝固过程中冷却速率变化以及对称性生长,沿铸轧板材厚度方向出现边部柱状晶、心部等轴晶的不均匀组织,且中心区存在严重的Al元素偏析;铸轧过程中较快的冷却速度显著细化板材组织,晶粒间距为20-30μm,α_2/γ片层间距达到10-20 nm。此外,铸轧板材经过热处理后获得近γ组织、近片层组织和全片层组织,组织均匀性得到明显改善。
- 徐莽刘国怀李天瑞王丙兴王昭东
- 关键词：薄带铸轧钛铝合金
- 高强耐腐蚀Ti80合金的热变形行为及热轧板材的组织性能研究被引量：3
- 2021年
- 通过热模拟实验研究Ti80合金热变形行为及组织演化规律,考察该合金的应力-应变曲线、加工硬化规律并建立该合金的热加工图。在此基础上,进行不同热轧工艺下的Ti80合金板材制备,研究其微观组织变化对力学性能的影响,探索Ti80合金具有最优力学性能的工艺条件。结果表明:Ti80合金的峰值应力和加工硬化率随着变形温度的升高以及变形速率的降低而减小,属于变形温度和应变速率敏感型合金。通过热加工图计算分析,温度在800~920℃、920~1050℃,应变速率在0.01~0.1 s^(-1)范围内为最佳的稳定变形区。随着变形温度的升高,其微观组织经历由等轴组织、双态组织到层片组织的变化。同时,随着应变速率的升高,存在β转变组织形态的变化。对比分析Ti80合金不同热轧条件下的力学性能,初轧温度1060℃、终轧温度950℃时,显示为网篮组织+块状α相的混合组织形态,此时具有最优的强度和塑性性能,抗拉强度为881.6 MPa,延伸率为11.27%,展现为韧性断裂。
- 刘顺徐莽李天瑞刘国怀王昭东王国栋
- 关键词：热轧断口分析
- 累积叠轧TC4钛合金的组织演化与力学性能被引量：9
- 2017年
- 采用累积叠轧技术制备具有超细晶组织的TC4钛合金,考察了叠轧工艺对界面结合和微观组织的影响规律以及该过程中α/β两相钛合金的变形机制,分析了叠轧工艺对TC4合金力学性能的影响。结果表明,TC4合金累积叠轧过程中需要足够的加热温度(近于720℃)、防氧化处理以及多层数大下压量的轧制工艺,才能获得良好的界面结合,但是界面处存在O含量较高的硬化层。随着叠轧温度和叠轧层数的增加,TC4板材的结合界面逐渐消失并具有较高的结合强度。累积叠轧过程是协同变形和剪切变形综合作用的结果,即变形初期晶界β相由长条状转变为短片状且晶界发生滑移,而在变形程度较高时组织中有大量的剪切带,此过程存在大量局部变形以适应大塑性变形过程。变形组织中存在局部等轴组织(约300 nm)和拉长的变形结构(约400 nm),其中等轴组织是由于变形温度、局部剪切变形和局部过热作用而发生再结晶形成的。叠轧板材在厚度方向存在组织性能不均匀现象,在结合界面处硬度较高,随着叠轧层数的增加硬度逐渐趋于一致。同时随着叠轧层数的增加,TC4合金的抗拉强度逐渐增加,在叠轧16层后抗拉强度达到1325 MPa,塑性降低为5.4%。在叠轧层数较少时,断裂过程表现为韧性断裂,随着叠轧层数的增加,断口形貌逐渐转变为韧窝断口和准解理断口的综合形貌。
- 刘国怀李天瑞徐莽付天亮李勇王昭东王国栋
- 关键词：TC4钛合金累积叠轧力学性能
- Ti-43Al-4Nb-1.5Mo合金包套锻造与热处理过程的微观组织及高温拉伸性能被引量：7
- 2017年
- 对Ti-43Al-4Nb-1.5Mo合金进行包套锻造和后续热处理实验,考察了该过程TiAl合金的热变形行为、流变软化机制以及热处理参数对微观组织和力学性能的影响。结果表明,TiAl合金包套锻造过程的高温流变软化以β相协调变形、片层相变分解、g相内位错滑移以及孪晶诱导的动态再结晶为主,最终组织为残余α_2/γ层片和等轴α_2、γ、B2相的混合组织。随热处理温度的升高,热变形组织由残余α_2/γ层片和多相混合组织转变为α_2/γ层片+γ相组织,在较高的温度下(1300℃)转变为全层片组织。其中,B2相随着溶质扩散程度的增加逐渐消失,残余层片组织发生分解转变为等轴α_2/γ层片团,同时发生γ→α转变,形成全层片组织。对热等静压、锻态和热处理试样的高温(800℃)拉伸性能进行比较,经热处理后获得的全片层组织具有最佳的综合性能,抗拉强度为663 MPa,延伸率达到26%。分析该样品的断裂行为可知,由于存在层片扭曲拉长、微孔钝化以及裂纹曲折延伸的断裂机制,全层片组织具有良好强度-塑性的综合力学性能。另外,热加工过程中(高温)bcc结构B2相能够协调变形,但服役条件下硬脆的B2相作为裂纹源容易引起裂纹萌生,对力学性能极其不利。因此,TiAl合金在热变形和服役过程中需要对组成相进行严格控制,从而获得良好的力学性能。
- 李天瑞刘国怀徐莽牛红志付天亮王昭东王国栋
- 关键词：TIAL合金包套锻造
