TB8钛合金大规格棒材的研制

研究了TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)钛合金锻造工艺对合金组织、力学性能及探伤的影响.研制了组织、性能满足要求的φ165 mm的棒材.     

TB8钛合金板材的焊接性

采用电子束焊和氩弧焊两种焊接工艺研究了TB8(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)钛合金厚度为1.5 mm板材的焊接性以及焊后热处理.焊接接头显微组织与室温力学性能测试结果表明,TB8钛合金板材具有良好的焊接性,采用电子束焊和氩弧焊可形成全熔透焊缝.电子束焊接工艺与氩弧焊焊接工艺相比,焊接接头的力学性能更好.     

高钼含量TB8钛合金新型VAR熔炼工艺

研究了高钼含量TB8钛合金新型VAR熔炼工艺,采用工业纯钼粉直接加入的工艺方法熔炼生产TB8钛合金铸锭,通过选用合适的原材料和合理的VAR工艺参数,成功的生产出TB8钛合金铸锭。经过不同部位成分分析、低倍金相观察、X射线试验,证明其成分均匀且不存在高熔点、高密度钼组元等夹杂、偏析缺陷。该新型工艺的原料成本、质量成本、生产成本都大幅低于传统工艺。     

新型钛精铸用粘结剂及型壳制备工艺的研究

开发研究了一种用于钛合金熔模精铸型壳面层的新型ＬＪ８型粘结剂;叙述了用该粘结剂制备型壳的工艺过程。用这种型壳所浇注出的钛铸件表面粗糙度为Ｒａ２６μｍ,污染层厚度为３０μｍ以下,实际浇注试验表明,所研制的新型粘结剂完全适用于钛合金熔模精密铸造。     

BT8钛合金轧棒的组织与性能

研究了宝鸡钛业股份有限公司生产的BT8钛合金在不同轧制工艺下棒材的组织与性能。不同显微组织的BT8轧棒的室温性能为：Rm31075MPa，Rr0．2≥983MPa，A≥13％-17％，Z≥22％-45％；500℃拉伸性能：σb≥748MPa～768MPa，σ0．2≥595MPa-610MPa，δ≥19％～23％，ψ≥365％。71％。研究表明该合金具有电好的综合性能。     

TC1合金表面电火花沉积WC-8Co涂层界面行为

钛合金在航空、航天工业得到了广泛应用。但其耐磨性差，对磨面容易产生粘结及对微动磨损敏感等缺点，限制其应用领域的进一步扩大，实践证明，采用电火花强化技术在TCl合金表面制造WC-8Co强化层，可以有效提高TCl基体表面耐磨性能。作者研究了WC-8Co强化层的表面状态、界面行为以及相结构组成，认为TCl合金表面强化高熔点的WC-8Co材料，厚度可大于50μm；强化层与基体之间存在过渡区；强化层表面由TiC、W2C和少量W组成；强化层截面的显微硬度是基体的3倍以上。     

固溶温度对TB8钛合金组织及性能的影响

研究了固溶温度对TB8钛合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,随固溶温度的升高,合金β晶粒明显长大;合金固溶态强度略有降低,塑性逐渐升高;合金固溶+时效处理后,β晶界及晶粒内部均匀弥散析出大量次生α相颗粒,强度呈上升趋势,塑性明显降低.TB8钛合金在770 ～ 830℃温度范围内固溶后,具有较高的强度和优异的塑性,经520℃时效后,综合性能优异,抗拉强度＞ 1300 MPa,伸长率＞15％,断面收缩率＞55％.     

新型钛合金TC8-1棒材显微组织及热处理工艺

针对适用于航空发动机压气机盘件而开发的TC8-1新型钛合金,分析锻制棒材的显微组织,测定β相变温度。合金适用双重退火热处理,根据组织中初生α相含量确定第一重退火温度,最终确定最佳热处理工艺参数。结果表明,TC8-1钛合金(α+β)/β相变温度约为1005 ℃,TC8-1锻制棒材为典型的双态组织,满足锻压要求;TC8-1合金最佳双重退火热处理工艺为：930 ℃×2 h,空冷+580 ℃×1h,空冷。     

Hot Deformation Behavior of TB8 Alloy near the β-Transus

通过热模拟压缩试验,对TB8钛合金β相变点附近的高温变形行为进行了研究.热模拟压缩试验的变形温度为650～900℃,应变速率为0.01～10 s-1.通过试验分别得到了TB8钛合金双相区(α+β)和单相区(β)的流变应力曲线,并分别研究了流变应力与变形温度、应变速率和微观组织演化的关系.在10 s-1的高应变速率下,真应力-真应变曲线在850和900℃出现了双峰,这一现象未见报道.通过本构关系推导,得到了TB8钛合金双相区(α+β)和单相区(β)的表观激活能分别为233.0151和197.8987 kJ/mol.另外,建立了TB8钛合金双相区(α+β)和单相区(β)相应的流变应力本构方程.     

热处理制度对BT8钛合金室温拉伸强度影响的回归分析

采用正交设计确定热处理制度,测试了不同热处理制度对BT8钛合金室温拉伸强度的影响,利用多元线性回归模型对实验结果进行回归分析,得到热处理工艺对合金室温抗拉强度的回归方程,通过统计技术对得到的回归方程进行了方差分析,结果显示该回归方程具有较高的可信度,随后的热力学和动力学分析证明了该回归方程存在的科学性．     

TC8钛合金相变点的测定

以TC8钛合金为例,对比研究了计算法和连续升温金相法测定合金相变温度的准确性.结果表明,采用计算方法获得TC8钛合金的相变点为1021.29℃,与金相法测得的结果(1017.5℃)很接近,误差在4℃以内.因此,计算法在一定程度上可以替代金相法使用.     

TC8M-1钛合金热变形与热处理性能初探

为探究TC8M-1钛合金的热加工特性与热处理特性,选择910℃时、5%,15%,30%,50%和70%形变量锻造锻坯,观测锻坯显微组织。并分别与890及930℃时、40%变形量的锻坯显微组织进行对比。另外,还进行了热处理工艺试验探索。结果表明:TC8M-1钛合金塑性优良,锻造温度区间较宽。910℃温度下一火次变形量可达70%,但变形量超过50%后将出现细晶区域。40%变形量、930℃温度下的组织初生α相出现球化;40%变形量、890℃温度下的组织初生α相保留塑性变形痕迹。为兼顾室温拉伸强度与450℃高温的持久强度,TC8M-1钛合金适宜的热处理制度为:930℃/2 h+空冷;590℃/1 h+空冷。     

TB8钛合金形变诱导超塑性研究

采用形变诱导法对TB8钛合金进行了超塑性拉伸实验,研究了变形温度、预变形量和中间保温时间对该合金超塑性性能及微观组织演变的影响。结果表明:与恒应变速率法拉伸相比,该方法拉伸后合金的超塑性得到大幅度地提升;变形温度为750℃、预变形量为50%和保温时间为20 min时,该合金的超塑性能最好,伸长率为796.1%。预变形阶段,脱溶析出和再结晶双重优化作用使亚稳态β相转变为细小均匀的再结晶组织,在后续变形过程中,细小弥散的α相既能抑制再结晶晶粒过分长大,又能在一定程度上使再结晶组织发生应变集中而破碎。超塑性变形后合金的微观组织仍然保持较好的等轴状,具有典型的超塑性变形特征。     

置氢对TB8钛合金组织及硬度的影响

利用OM、SEM和XRD等方法研究固态置氢对TB8钛合金微观组织及相变的影响,并且研究置氢后合金的硬度变化规律。结果表明:随着氢含量的增加,合金中β相逐渐增多,并且氢的加入降低了生成ω相的临界冷却速度;TB8钛合金的显微硬度随氢含量的增加先增加后降低,这是由置氢后生成硬化相ω,氢化物δ,软化相β以及氢的固溶强化共同作用的结果。     

TB8钛合金晶粒长大行为的研究

研究了TB8钛合金冷轧板材在不同热处理温度和不同保温时间下的晶粒长大行为。结果表明:TB8钛合金冷轧板材在820~880℃的温度范围内不存在晶粒急剧粗化的现象,可以在此区间内的温度下对其进行热处理,保温时间根据温度的不同可在30~120 min范围内选择。此外,借助Beck方程和Arrhenius方程分别计算得到该合金的晶粒生长指数(n)为0.25~0.35,β晶粒长大激活能(Q)为273.23 k J/mol。     

TB8钛合金固溶组织研究及神经网络预测

深入分析了各变形工艺参数对TB8合金固溶处理显微组织的影响规律,建立了固溶组织再结晶体积分数、平均晶粒尺寸与变形工艺参数间的神经网络预测模型。结果表明,冷却和热处理制度相同的条件下,变形温度、变形程度和应变速率等变形工艺参数对TB8钛合金形变且固溶处理后的显微组织有重要的影响,若想获得晶粒较为细小且均匀的组织,需要在合适的应变速率下适当提高变形程度和降低变形温度;人工神经网络的预测结果与实测结果的高度拟合,表明人工神经网络模型可以较为精确地预测TB8合金的显微组织随变形工艺参数的变化而变化的情况。以上研究工作为TB8合金热加工工艺的制定提供了更为科学的理论依据。     

置氢对TB8钛合金室温压缩性能的影响

通过热氢处理技术在钛合金中引入临时元素氢,可以改变钛合金的相组成,进而改变钛合金的力学性能和加工性能。文章采用压缩实验研究置氢对TB8合金室温压缩性能的影响,并利用OM、XRD和DTA等方法研究固态置氢后TB8钛合金微观组织和相变的演变过程。结果表明,氢降低了TB8合金的β相转变温度,在氢含量为0.7wt%时组织完全转变成β相,置氢后合金中生成了δ氢化物和ω相;氢对TB8合金的塑性影响较小,但由于β相的软化作用,使置氢后合金的屈服强度低于原始合金,应变硬化能力随氢含量的增加而逐渐增强,主要是由氢原子及氢化物对位错的阻碍作用所致。     

TB8钛合金间歇式真空气体渗氮层的组织与性能

为了提高表面硬度和耐磨性,对TB8钛合金进行间歇式真空气体渗氮处理。利用XRD和SEM分析了改性层的物相组成和显微组织,并对改性层的表面硬度和耐磨性进行了研究。结果表明,TB8钛合金经800 ℃间歇式真空气体渗氮4 h后,表面改性层物相主要由TiN、TiN0.3、Ti2AlN、及α-Ti组成,渗氮层组织致密,与基体结合良好,表面硬度为900-950HV,比基体硬度提高了近3倍,硬化层厚度为80-100 μm,由于表面形成了梯度硬化层,耐磨性得到了极大改善。     

TB8钛合金板材冷成形工艺及其应用研究

研究了TB8新型亚稳定β型钛合金薄板的热处理工艺、再结晶行为、冷成形工艺与参数以及TB8钛合金的应用等.结果表明,该合金具有优异的冷成形工艺特性,通过一定的冷成形工艺手段和时效处理,可制造出在超高强度水平下TB8钛合金的薄壁钣金复杂零件.     

超高强TB8钛合金高温塑性变形流变应力分析与本构方程

在Gleeble-3000热模拟试验机上进行等温恒速率热压试验(变形温度800~950℃,应变速率0.001~1.0 s-1),研究了TB8合金的高温塑性变形流变应力变化规律,建立了一个包含应变量的本构方程。结果表明,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小;当ε·≤0.1 s-1时,TB8合金高温热压流变曲线为动态再结晶型流变曲线;热变形激活能Q、材料常数n、α、及ln A均与变形量有关;所建立的本构关系能较好的反应TB8合金高温低应变速率下的流变特征。