TA5钛合金内部空洞缺陷的分析研究

首先,在25MN快锻机上将TA5钛合金铸锭在β区开坯锻造为250 mm的方坯。然后,分别采用三种不同工艺锻造成?55 mm的棒材。在棒材上切取试样,试样经过800℃×90 min/AC热处理。通过金相显微镜观察了金相组织,扫描电镜进行了微区分析。着重分析了TA5钛合金内部空洞缺陷产生的原因及预防措施。结果表明:TA5钛合金变形温度低、变形量大是产生空洞缺陷的主要原因;弥散分布的硼化钛颗粒在TA5钛合金内部形成硬质点,当变形温度低、变形量大时,会在其周围形成微裂纹,进一步变形时也会在其周围形成空洞;TA5钛合金在锻造过程中应采用较高的加热温度和合适的变形量并严格控制终锻温度,这有利于避免在其内部产生空洞缺陷而造成材料报废。     

锻造工艺对TA12A钛合金组织性能的影响规律研究

研究了常规锻造工艺与"高低高低"锻造工艺对TA12A钛合金大规格棒材组织和性能的影响规律。研究结果表明:采用"高低高低"锻造工艺获得的棒材,其微观显微组织中的初生α相等轴化程度高,含量约为65%,棒材的微观显微组织差异性较小,均匀性良好;而常规锻造工艺获得棒材的微观显微组织均匀性欠佳,且心部微观显微组织存在一定的取向。"高低高低"锻造工艺获得的棒材室温性能与高温性能均优于常规锻造工艺。     

TA7钛合金在不同镦粗条件下缺陷形成的研究

钛合金锻造时毛坯温度与模具温度差对它的变形量及成形质量有很大影响。通过改变毛坯温度与模具预热温度差研究了轧制态TA7在不同温度差下镦粗后出现第一条宏观裂纹的规律。当毛坯与模具温差710℃、变形量达到70%时,TA7钛合金表面出现第一条可见裂纹,内部沿45°方向出现剪切裂纹;当毛坯与模具温差达到560℃、变形量达到80%时,TA7钛合金表面出现裂纹,锻件内部小变形区出现纵向裂纹;毛坯与模具温差为410℃、变形量为80%时,钛合金表面与内部均未见宏观裂纹。     

轧制变形量对小规格TC6钛合金棒材组织和性能的影响

研究了轧制变形量对TC6钛合金棒材组织和性能的影响,用金相显微镜观察了微观组织形貌,并测试了力学性能。结果表明:随着轧制变形量增加,TC6钛合金棒材初生α相合量增加,α相尺寸及组织均匀性明显改善;棒材试样屈服强度和抗拉强度随锻造变形量增加而提高,棒材试样断面收缩率随着轧制变形量的增加而降低(φ20 mmφ17 mm);φ25 mm棒材试样断面收缩率低于φ17 mm棒材试样的主要原因是组织均匀性差。     

TA19钛合金大规格棒材的组织和性能研究

通过选择合理的锻造工艺对规格为准200 mm/准250 mm×长度≥2000 mm的TA19钛合金大规格棒材进行了研究,并分析测试了棒材的组织和性能。结果表明:通过β相区和近β相区多火次反复的镦拔,提高了TA19棒材组织均匀性,细化了晶粒;在α+β相区采用较高温度(低于β相变点30℃)锻造成形,获得了初生α比例(20%~25%)较佳的双态组织,得到了综合性能良好的大规格棒材。TA19两种规格的成品棒材室温和高温抗拉强度分别为1050、700MPa,屈服强度分别为950、560 MPa,均高出标准约15%,且伸长率、高温持久和高温蠕变性能均满足协议标准要求。     

锻造工艺对TA5钛合金组织和性能的影响

着重研究了TA5钛合金锻造工艺对组织与性能的影响。采用二次真空熔炼熔铸的α/α＋β转变温度为990-1000℃的TA5钛合金,在β相区开坯,经多火次中间锻造后,对其最后一火次的锻造,改变锻造温度和变形量共8种工艺方案进行实验,考察锻造温度和变形率对组织和性能的影响。结果表明：①最后一火次在970℃（α相区）锻造变形,得到的组织为等轴α组织,在1020℃（β相区）变形得到的组织以粗大的片状α组织为主;②锻造变形率对TA5钛合金的拉伸性能影响不明显;③锻造温度对冲击韧性aK影响较大,成品锻造在β相区变形的aK值均高于α相区的水平。     

镦粗变形工艺对TC18组织和性能的影响

研究了不同镦粗变形工艺对TC18钛合金棒材的显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,TC18钛合金棒材首先在β单相区加热并施加大变形量锻造,而后在(α+β)两相区加热并以适当变形量锻造,可获得强度、塑性和韧性等综合性能的良好匹配。     

锻造工艺对Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr合金大规格棒材的组织与性能的影响

研究三种锻造工艺条件下 Ti?6.5Al?1Mo?1V?2Zr 合金大规格棒材的力学性能、微观组织和拉伸断口。结果表明：采用拔长方式在β区高温和低温分别进行开坯锻造和成品锻造,获得的棒材的组织为粗大的魏氏组织,力学性能特别是塑性差,室温拉伸断口为脆性断口;采用镦拔方式在β区高温进行开坯锻造,再采用拔长方式在α+β区进行成品锻造,获得棒材的组织为双态组织,具有最佳的综合力学性能,室温拉伸断口为塑性断口。要获得合格的 Ti?6.5Al?1Mo?1V?2Zr 棒材,关键是开在坯锻造阶段进行充分镦拔以破碎铸锭原始组织,并在成品锻造阶段控制锻造温度和变形量。     

两种工艺制备的TA18钛合金棒材组织性能的比较研究

采用径向锻造和轧制两种工艺分别制备了Φ45 mm TA18钛合金棒材,研究了径向锻造和轧制工艺参数对棒材组织和性能的影响。结果表明,两种工艺路线制备的Φ45 mm棒材都具有良好的力学性能。轧制棒材退火后的α再结晶晶粒更为细小均匀。轧制棒材的抗拉强度、屈服强度和伸长率较径向锻造棒材高,且轧制棒材的R/2处和心部力学性能相差很小。     

Nb-7Ta合金再结晶退火温度研究

研究了退火温度对棒材组织、硬度及力学性能的影响,确定了变形量对铌钽合金棒再结晶退火温度的影响规律.结果表明,随变形量的增大,材料的再结晶退火温度降低.变形量为90%时,锻造棒材的再结晶退火温度为1000～1050℃;变形率95%时,轧制棒材的再结晶退火温度为950～1000℃.     

锻造工艺对TA7ELI钛合金饼材组织和力学性能的影响

研究了不同锻造工艺对TA7ELI钛合金饼材组织和性能的影响。结果表明,使用始锻温度950～980℃的试验工艺可得到等轴组织的饼材,力学性能满足GJB 2058-94标准要求,但饼材不同位置组织存在差异。使用始锻温度1030～1040℃的试验工艺没有能够得到理想的网篮组织的饼材,且伸长率不合格,工艺需要改进,不合格的原因是:饼材成形过程变形不均匀而造成组织不均匀;TA7ELI钛合金的网篮组织不易控制,其与始锻温度、终锻温度、变形量有很大关系。     

大规格纯钛细晶棒材的锻造工艺

研究了加热温度对Gr.2纯钛晶粒度的影响,并据此制定了4种锻造工艺,利用3150吨水压机锻造生产出直径为#x03D5;250 mm的Gr.2大规格棒材。棒材经650℃退火1 h空冷后,按照ASTM E112标准要求进行晶粒度和组织均匀性分析,并对其力学性能进行测试。结果表明:随着加热温度的升高,Gr.2纯钛晶粒逐渐长大;当加热温度超过800℃时,晶粒尺寸显著增大,棒材成品锻造优选在700～800℃区间加热为佳;随着变形量的增加,棒材晶粒尺寸逐渐减小,变形量对晶粒细化的贡献作用较显著;当变形量增加到一定值时,其对晶粒尺寸的影响趋势变缓,此时适当降低锻造温度,可进一步细化晶粒,使大规格纯钛棒材的平均晶粒尺寸小于63.5μm,满足ASTM E112中晶粒度5级的要求;随着晶粒尺寸的减小,棒材的强度略有增加,而塑性差别不大。     

TC4钛合金锻件缺陷分析

把φ250 mm的TC4钛合金棒材改锻成□80 mm×125 mm的方棒,对其进行超声波探伤,发现两处长条形单个波形。采用显微组织检查、SEM方法对锻件缺陷进行了分析。结果表明:缺陷附近存在微区化学成分不均匀,是复杂的氧化物混合态。裂纹存在于锻造(横截面)时的最大剪切带十字花纹中,是锻造变形量大、变形速度快及散热不充分形成的热效应区。     

Mo-Ti-Zr棒材加工方法的分析

将粉末预制的Mo-Ti-Zr合金坯条,经二次真空电弧熔炼、挤压和锻造加工成棒材。分析了表面缺陷产生的原因及变形量对拉伸性能和组织的影响,并对加工方法提出了改进措施。结果表明,铸锭挤压加工可破碎组织,再结合锻造,可生产组织均匀、性能优良、表面好的棒材。     

TA7合金环件低倍试样“麻坑”现象分析

TA 7合金飞机发动机环锻件在低倍检验腐蚀时经常会出现“麻坑”现象。本文通过显微组织观察、成分分析、超声波探伤等手段对“麻坑”产生的原因、影响因素以及“麻坑”对力学性能的影响进行了研究。结果发现:“麻坑”现象与腐蚀有关,随腐蚀时间增加,“麻坑”现象越明显。“麻坑”产生的原因可能与杂质元素Fe含量较多有关,但对锻件力学性能没有明显的影响。     

Ti-1023钛合金棒材的组织与性能

Ti-1023钛合金广泛应用于航空航天领域。本文介绍了使用新疆湘润生产的?650 mm规格Ti-1023钛合金铸锭经“高-低-高-低”工艺进行多火次锻造变形生产?160 mm规格棒材。对比分析棒材的宏观、微观组织和力学性能,结果表明:棒材宏观呈现均匀模糊晶,显微组织为均匀的两相区加工组织,β基体上均匀分布等轴初生α相;经热处理后,棒材的力学性能、超声波探测均符合相关标准要求。     

TA7合金环件低倍试样"麻坑"现象分析

TA7合金飞机发动机环锻件在低倍检验腐蚀时经常会出现“麻坑”现象。本文通过显微组织观察、成分分析、超声波探伤等手段对“麻坑”产生的原因、影响因素以及“麻坑”对力学性能的影响进行了研究。结果发现：“麻坑”现象与腐蚀有关，随腐蚀时间增加，“麻坑”现象越明显。“麻坑”产生的原因可能与杂质元素Fe含量较多有关，但对锻件力学性能没有明显的影响。     

2014铝合金挤压棒心表组织差异对热变形和再结晶的影响

由于锻造2014铝合金大型锻件常采用大尺寸挤压棒材为坯料,阐明挤压棒材心部和表层组织差异对变形行为和再结晶组织的影响,对于锻造工艺参数制定、锻造过程和锻件组织性能的精确控制具有重要意义.本文在温度为250～450℃和应变速率为0.001～1 s?1的条件下研究了心部和边部试样的热变形行为.结果表明:心部和边部试样在不同...     

锻造温度及Zr元素含量对TA15棒材高温力学性能的影响

研究了α+β两相区锻造温度及热处理温度对TA15钛合金大规格棒材高温力学性能的影响,以及Zr元素含量对TA15钛合金高温力学性能的影响。研究表明,两相区锻造温度较低时,棒材的初生α相含量比例较高,且棒材存在更明显的加工硬化效应,普通退火处理后棒材中的加工硬化效应仍存在,导致棒材具有较高的高温拉伸强度。棒材的加工硬化效应在后续两相区固溶热处理过程中逐步消失,此时Zr元素含量的差异导致棒材的高温力学性能不同,较高的Zr含量能够提高TA15合金的高温拉伸强度和持久及蠕变性能。     

锻造工艺对TA11钛合金棒材的性能改变研究

作为飞机重要部件主要原材料的TA11钛合金,自身性能的提高对于我国航天事业的发展具有重大意义。本文通过大量实验研究,发现锻造温度的升高,不仅能提高了棒材组织均匀性,得到良好的抗蠕变性能,还可提高棒材超声探伤水平。为TA11钛合金棒材的工业生产及工艺改进,提供了理论参考和数据支持。