ZTC4钛合金温变形力学行为研究

研究了ZTC4合金在温度700～900 ℃、应变速率10-2～30 s-1、最大变形程度70%条件下的温变形行为,结合试样开裂状态,获得了ZTC4合金单向压缩成形性能,并对其微观组织进行了分析.结果表明ZTC4合金是一种温度、应变速率敏感材料,流动应力随应变速率增加、温度下降而明显上升,其流动曲线具有应力峰和变形软化特征,在ε≥0.8～0.9以后,流动应力趋于饱和稳定状态;通过控制变形温度和应变速率等参数,在(α β)两相区可实现ZTC4合金的塑性变形,同时细化其组织.     

气体元素对ZTC4铸造钛合金力学性能的影响

为提高ZTC4钛合金铸件质量,研究了气体元素(H、N、O)含量对ZTC4铸造钛合金力学性能的影响.结果表明,氢、氮、氧在一定范围内能够提高合金的强度;氢控制在0.010％～0.012％,氮控制在0.01％～0.02％,氧控制在0.10％～0.15％时,有利于提高ZTC4钛铸件的综合性能.生产中对自耗电极、铸型、后处理等生产过程进行的技术规范严格控制有利于控制铸件中气体元素含量,获得优质的钛铸件.     

塑性工艺参数对ZTC4钛合金应力-应变和组织的影响

采用不同的塑性工艺参数对铸造Ti-6Al-4V(ZTC4)进行等温变形分析,得出变形应力-应变规律和变形后的内部组织规律;对ZTC4钛合金的原始组织进行了分析,得出原始组织形态的影响规律。     

ZTC4钛合金氩弧焊补焊工艺及组织性能研究

针对ZTC4钛合金铸件中出现的裂纹、夹杂等铸造缺陷,对其进行氩弧焊补焊工艺及接头组织性能评价研究。研究发现,补焊后的试板未发现气孔、裂纹等缺陷,焊缝组织由大量针状α′和β相组成;采用焊前预热和焊后热处理能最大程度地减小焊接残余拉应力,防止焊接裂纹的产生;预热焊接+热处理接头的室温拉伸性能最好,与母材相当,室温冲击性能超过母材。     

ZTC4合金筒形件等温挤压成形数值模拟研究

本文根据等温压缩实验所得ZTC4合金应力 应变数据 ,通过回归法得出该材料温成形数学模型 ,应用刚塑性有限元法模拟ZTC4合金筒形件的等温挤压成形 ,着重探讨ZTC4合金等温挤压成形过程中 ,温度、速度、润滑等因素对金属流动的影响 ,为该类零件等温挤压成形工艺提供科学依据。     

Ti14合金半固态变形组织及力学性能

以新型阻燃Ti14合金(α+Ti2Cu)为研究对象,分别进行常规固态锻造(950 ℃)和半固态锻造(1000 ℃),对比研究合金半固态变形的组织和拉伸性能,并讨论可能引发组织和拉伸性能变化的原因.结果表明:半固态锻造过程未发生动态再结晶,使得室温组织晶粒粗大,液相Ti2Cu在压力作用下沿晶界分布,形成了偏析,粗化了晶界,改变了晶界的结构;晶界结构的变化诱发了晶界的硬化效应,使得室温拉伸的强度升高,塑性降低.     

模压变形低碳钢板材的组织结构与力学性能

采用模压变形(GP)法变形工业轧制态低碳钢板材,研究GP变形对轧制态低碳钢板材组织结构和力学性能的影响规律。结果表明,GP变形能够显著细化板材的晶粒尺寸,且随着变形道次的增加,试样晶粒不断细化、均匀化。GP变形后试样的显微硬度、屈服强度及抗拉强度均显著高于工业轧制态板材,且变形后试样的伸长率随变形道次的增加而缓慢增加。     

ZTC4合金高周疲劳断裂机理

对ZTC4合金室温高周疲劳断裂机理进行研究.结果表明:疲劳裂纹主要沿垂直和平行于α/β片层的方向扩展:裂纹萌生于试样表面、内部晶界以及α/β相界面;源区为类解理断裂,疲劳裂纹扩展区除有大量疲劳条带外,还出现扩展台阶和二次裂纹;断口形貌受晶体学取向和显微组织影响.     

ZTC4钛合金支板熔模铸造工艺研究

采用陶瓷型芯与熔模精密铸造相结合的方法制备了具有狭小型腔的高品质ZTC4钛合金支板铸件。测试了不同材质陶瓷型芯对铸件型腔表面脆性α层厚度的影响。开展了包括机械法、碱洗法、水力清洗法等陶瓷型芯去除工艺的应用研究。结果表明,氧化锆陶瓷型芯强度高、惰性好,铸件表面产生的脆性α层相对较薄,可作为成型钛合金铸件狭小型腔部位的主要材质。机械法及碱洗法不能有效去除支板铸件狭小型腔中的氧化锆陶瓷型芯,水力清洗法能够有效去除狭小型腔内的陶瓷型芯,综合效果较为理想。     

热加工方式对双合金结合界面组织与力学性能的影响

对比电子束焊接和线性摩檫焊接的Ti2AlNb/TC11双合金试样在焊接态与等温变形和热处理耦合作用后结合界面的组织与力学性能.结果表明:等温变形和热处理耦合作用可细化电子束焊接Ti2AlNb/TC11双合金结合界面的晶粒粒径,显著提高冲击韧性值约72%;等温变形和热处理耦合作用除可明显改变均匀线性摩擦焊接Ti2AlNb/TC11双合金结合界面的化学成分外,还可平缓地连续过渡为改变界面区域突变的显微组织,并大幅提高结合界面的抗拉强度和塑性.     

Microstructure and high temperature mechanical properties of laser rapidly formed Ti-6Al-4V alloy

Several tensile samples were prepared using laser rapid forming （LRF） with Ti-6Al-4V alloy as powder material, and the samples were annealed. The microstructure and high temperature mechanical properties of laser formed Ti-6Al-4V alloy through annealing treatment were investigated. The short-term and long-term tensile tests at 350 ℃ were performed. The results show that the microstructure of LRF samples consists of the large columnar prior β grains which grow epitaxially from the substrate along the deposition direction. There are Widmanstaitten a laths in prior β grains, but a laths in annealed microstructure are coarser, and their aspect ratio is lower than that in as-deposited microstructure. In addition, the prior β grain boundary is also coarsened and broken off through the annealing treatment. The high temperature mechanical properties of the annealed LRF samples exceed those of casting alloy significantly, especially the stress-rupture lifetime reaches 661.7 h even while the test stress increases from initial value of 490 MPa to the final stress of 800 MPa gradually.     

微量元素对ZTC4显微组织与力学性能影响

采用熔铸工艺法制备了含硼量为0.2%~0.5%、碳为0.5%~3.0%、钇为0.1%~0.15%的ZTC4/B/C/Y钛基复合材料,分析并测试了合金的铸态组织和力学性能。研究结果表明:钛硼相提高TC4合金铸棒弹性模量,硼元素添加量为0.5%时,合金弹性模量提高30%;C元素大大提高ZTC4合金铸棒的强度,添加0.5%C元素,其抗拉强度达到1 300 MPa,提高了25%;Y元素的添加,在ZTC4合金铸棒的塑性不明显降低的基础上,改善合金的强度,具有较好的强塑性匹配。     

Effects of titanium on microstructure and mechanical properties of ZnAl4Yalloy

The effect of Ti on the microstructure and mechanical properties of zinc-aluminum ZnAl4Y alloy has been investigated in this work. Small amount of Ti was added into ZnAl4Y alloy in the form of Al-10wt.%Ti alloy. The results show that Ti addition into ZnAl4Y alloy refines the primary η-Zn phase and increases the amount of η-Zn + α-Al eutectic structure. There exists a ternary T phase in Zn-Al-Ti alloy. Fine TiAl3 particles and Ti-Zn compounds can serve as the nucleation sites of the α-Al and η-Zn phase, resp...     

ZTC4钛合金精铸件电子束焊接接头组织与疲劳行为研究

在四种不同应力水平下对ZTC4钛合金精铸件进行了疲劳试验,研究了ZTC4钛合金精铸件电子束焊接接头组织、疲劳性能与疲劳断裂特征。结果表明,ZTC4钛合金精铸件基体显微组织为片层组织,电子束焊缝为晶粒内析出大量的细针状a’相的针状马氏体组织特征;焊缝硬度略高于基体;疲劳裂纹一般起源于焊缝熔合区表面或次表面微气孔,疲劳扩展初期断口表面存在类解理光滑刻面,并且疲劳条带呈脆性条带特征,而在疲劳扩展的中后期,转变为韧性疲劳条带特征;尺寸较大的表面、次表面焊接或冶金缺陷对焊接接头的疲劳性能有较大的影响。     

喷射成形超高碳钢的组织与力学性能研究

研究了热轧及热轧后立即等温退火的控制轧制工艺对喷射成形超高碳钢的组织及室温力学性能的影响,分析了超高碳钢不同组织结构与其力学性能之间的关系。结果表明,采用热轧后立即进行等温退火的控制轧制工艺,可得到层片珠光体与碳化物颗粒的有序混合组织,大大提高了喷射成形超高碳钢的室温综合力学性能,且工艺相对简单;同时采用热轧处理后,产生的片层状珠光体组织能够有效提高超高碳的加工硬化率,进一步通过减小片间距,可以获得更高的强度。