等温锻造火次对损伤容限型钛合金组织和性能的影响

为探索等温锻造火次对TC21钛合金组织和性能的影响,以恒应变速率分别进行不同火次的锻造试验。结果表明:锻造火次对TC21钛合金的组织有较大影响,随锻造火次的增加,晶界破断程度下降,次生α相长度增加,沿变形方向成羽毛状排列趋势增大。锻件强度随火次增加略有变化,塑性则有较明显的降低趋势。     

等温锻造温度对TC18钛合金组织性能的影响

研究了TC18钛合金在5.5×10-4s-1恒应变速率下、60%大变形等温锻造时,温度变化对合金组织和性能的影响.结果表明:显微组织对温度变化敏感,在两相区锻造时,显微组织由初生α相和β转变组织组成,随着锻造温度的升高,初生α相的含量逐渐减少,尺寸增大,等轴化程度增加;在相变点以上锻造时为魏氏组织.室温和高温拉伸强度随锻造温度的升高不断增加,拉伸塑性不断降低,室温冲击韧性也呈下降趋势.在860℃等温锻造时,显微组织为双态组织,强度和塑性达到最佳配合,获得良好的综合力学性能.860℃为较佳等温锻造温度.     

等温锻造温度对TC6钛合金组织和性能的影响

研究了TC6钛合金在1×10-2s-1恒应变速率、60%大变形、不同温度等温变形时,温度变化对合金组织、室温拉伸和450℃时拉伸性能的影响.结果表明,随等温变形温度的升高,初生α相含量减少,但直径增大,等轴程度增加;925、940℃等温变形热处理后形成等轴组织,955℃等温变形热处理后形成双态组织,985℃等温变形热处理后形成魏氏组织;940℃变形试样的室温拉伸强度最好,而955℃变形试样的室温拉伸塑性最好.综合分析可知,TC6合金在940～955℃能获得较好的强度、塑性匹配.     

钛合金等温锻造进展

等温锻造是一种先进的加工工艺。本文从钛合金高温变形特性、等温锻造参数选择、模具设计、润滑剂摩擦特性等诸方面全面地介绍了这种先进的锻造工艺，它的应用前景及发展方向。     

等温锻造和双重退火对TC11钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了α+β相区等温锻造和双重退火工艺对TC11钛合金显微组织和力学性能的影响.结果 表明,等温锻造温度越高,β转变组织含量越高,双重退火后合金强度越高.高温退火温度高于锻造温度会提高β转变组织含量,从而提高强度;高温退火温度低于锻造温度会造成次生α相的粗化,不利于强度提高.获得合金高强度的关键在于获得足够比例的β转变...     

损伤容限型钛合金新型β锻造工艺

钛合金构件采用高温β锻造工艺代替常规的α+β锻造工艺,由于变形温度高、抗力小、易于成形和成品率高等特点,在国内外生产上受到高度的重视.同时,高温β锻造获得的网篮组织正是大应力、高温和长时间使用条件下的零件(如盘类零件)所希望得到的组织.另外,该类型组织又是高损伤容限长寿命设计所需的高断裂韧度、低疲劳裂纹扩展速率(da/dN)的基本保证.本文作者提出了一种新型的钛合金"准β锻造工艺",通过控制钛合金低倍组织和高倍显微组织参数,从根本上解决了网篮组织塑性偏低的难题,改善了形状复杂飞机结构零件的组织均匀性,使钛合金的使用寿命得到大幅度提高,可进一步降低生产成本,为低成本损伤容限钛合金的应用提供参考.     

损伤容限型TC4-DT钛合金性能

研究了热处理制度对损伤容限型TC4-DT钛合金组织和性能的影响,对比分析了不同热处理制度与力学性能之间的内在关系,深入研究不同冷却速率对TC4-DT合金断裂韧性的影响。结果表明：不同热处理制度可以调节显微组织的参数,包括初生α含量、β晶粒尺寸以及片层α的尺寸等,从而对合金性能产生影响,从理论上分析了影响合金性能的关键因素,并通过断口分析了裂纹扩展方式     

锻造温度对BT25钛合金组织和性能的影响

BT25钛合金制航空发动机压气机盘因直径大、形状复杂,要采用等温锻造。研究了锻造温度对BT25钛合金组织与性能的影响。试验结果表明,等温锻造温度不同,合金的组织和性能也不同。与在α＋β两相区锻造和在（α＋β）→β相变点以上30℃锻造的相比,在（α＋β）→β相变点以下10～15℃的温度锻造,具有等轴α相、条状α相和β相的合金综合性能最佳。     

钛合金等温锻造技术研究进展

介绍了钛合金材料等温锻造研究现状,总结了温度和应变速率在钛合金等温锻造中的影响效果。同时结合新材料和新工艺分析了今后钛合金等温锻造研究的发展方向。     

固溶时效对TC21钛合金准β锻后组织性能的影响

对TC21钛合金进行准β锻造,再进行固溶时效热处理实验,研究了不同固溶时效热处理制度对合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,TC21钛合金通过准β锻造后,再经固溶时效热处理工艺处理后,合金的微观组织呈现典型的网篮组织。随着固溶温度的上升,片状α相含量和长度显著降低,同时合金强度增加,而塑性变化呈相反趋势。随着时效温度的上升,对片状α相的影响略小,但次生α相的厚度此时显著增加,此时合金强度降低,塑性提高。断口形貌则随着固溶温度的升高,断口表面和裂纹扩展路径愈发平坦。断裂韧性值呈现下降趋势,但会随着时效温度的升高而提高。合金最大断裂韧性值可达66MPa·m1/2。考虑合金的强度、塑性和断裂韧性之间的良好匹配,经综合分析可得,TC21钛合金准β锻后最佳热处理制度为:870 ℃/2 h,AC+590 ℃/4 h,AC。     

锻后热处理温度对TA10钛合金显微组织及性能的影响

通过拉伸试验,对经过β相区两镦两拔锻造的TA10钛合金棒材不同温度（600~750 ℃）退火后的力学性能和显微组织进行研究。结果表明：随着退火温度的升高,TA10钛合金的屈服强度和抗拉强度下降,伸长率和断面收缩率升高;显微组织由网篮组织逐渐破碎,相同取向的片状α组织随温度升高偏聚在一起,形成长而平直的集束,为魏氏组织;热处理温度为700 ℃时棒材的屈服强度为607 MPa,抗拉强度为687 MPa,伸长率为22%,强度和塑性达到较好的匹配。     

等温锻造变形程度对BT25y钛合金组织和性能的影响

为了确定BT25y钛合金的最佳等温锻造工艺参数,研究了20%,40%和60%这3种变形程度对其组织和性能的影响。结果表明:随着变形程度的提高,原始的β大晶粒逐渐被压扁,β晶界发生一定程度的破碎,晶内片状α相宽度加大,组织变得更加均匀;同时,合金强度呈先减小后增大的趋势,伸长率和断面收缩率变化规律相同,都呈递增趋势,断裂韧性基本上也是随变形量的增加而提高,室温拉伸断裂方式由穿晶解理断裂转变为准解理断裂,在较大变形量时又演变成韧性断裂。实验结果表明在本实验条件下,等温锻造变形量为60%时可以获得较好的组织性能匹配。     

锻造方式对TC4钛合金小规格板材制备的影响

TC4钛合金小规格板材生产一般采用铸锭镦拔锻造、板坯加热轧制的加工方式进行,对于小规格板材通常锻造时采用镦拔锻造的方式来进行,但组织性能并不能达到相对最优的状态.通过关键过程交叉对比的方式,采用普通自由锻造和镦拔锻造两种加工方式生产出相同尺寸的板坯,再使用相同的轧制工艺进行对比生产,所有的生产环节保持一致性,目的在于探...     

近等温锻造后TC21钛合金的显微组织及力学性能(英文)

研究经不同参数近等温锻造并固溶时效热处理后TC21钛合金的显微组织及拉伸性能。结果表明,所有试样中都存在细小片状α相强化的残留β基体,而初生等轴α相、弯曲片状α相及片状α相可能同时或单独出现在试样中。残留β基体含量的增多会增加合金中α/β相界面,从而引起合金强度增加。随着残留β基体含量的增加,细小片状α相增多,变形过程中被位错切过,导致合金的塑性有下降趋势。另外,当长轴方向与最大剪切应力平行时,粗大的片状α相也会降低合金的塑性。     

机械紧固件用新型钛合金的锻造温度优化

采用不同的锻造温度对机械紧固件用新型钛合金进行了锻造试验,并进行了耐磨损性能和高温抗氧化性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从1020℃升高至1100℃,试样的磨损体积和单位面积质量增重先减小后增大,与1020℃始锻时相比,始锻温度为1080℃时试样的磨损体积减小了35. 48%,单位面积质量增重减小了36. 36%。随终锻温度从800℃升高至880℃,试样的磨损体积和单位面积质量增重先减小后增大,与800℃终锻时相比,终锻温度为860℃时试样的磨损体积减小了42. 86%,单位面积质量增重减小39. 13%。机械紧固件用新型钛合金Ti-3Al-5Mo-4. 5V-1Sr-0. 5Ce的始锻温度优选为1080℃、终锻温度不低于860℃。     

锻造温度对TC21钛合金锻板组织和力学性能的影响

研究锻造温度对TC21钛合金锻板组织和力学性能的影响。试验选用3件规格为Φ300 mm×400 mm的TC21棒料,经制坯完成后进行锻造。采用相同锻造变形量,锻造温度分别为Tβ+15℃、Tβ+30℃、Tβ+45℃,进行显微组织观察和室温拉伸试验分析。试验结果表明,TC21锻板在相变点以上变形时,随着锻造温度升高,试样短横向、长横向和纵向室温抗拉强度Rm和室温屈服强度Rp0.2升高。由于锻造温度在相变点以上,所以3块锻板的低倍呈清晰晶,且随着锻造温度的升高,清晰度增加,晶粒增大。同时,3块锻板的显微组织为网篮组织,由多个平直的束状α相互相交错排列形成,随着锻造温度升高,α相排列方向一致性增强,长条α相含量增加,α相厚度和长度增加。     

不同热处理后TC21钛合金的显微组织及力学性能

研究了损伤容限型TC21钛合金在不同热处理过程中的组织演化及显微组织对力学性能的影响。结果表明,锻后空冷并经（900℃,1h,AC）＋（590℃,4h,AC）热处理,能获得较佳的综合性能。单相区变形,β晶粒呈盘状：单相区退火,β晶粒呈等轴状。单相区变形或退火后的冷却速率及两相高温区退火决定粗大α片的含量及形貌;经过时效或第三次退火后,细小的次生α片从残留卢基体中析出。合金的抗拉强度和屈服强度随着粗大α片含量的增加而降低。低的有效滑移长度和高的裂纹扩展阻力能提高合金的室温塑性。交叉分布的粗大α片厚度的增加,有助于提高合金的断裂韧性。     

大厚度TC21钛合金电子束焊接试验

对56mm厚TC21钛合金进行了电子束对接试验,对接头显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,接头焊缝区组织形态以柱状β晶粒为基体,针状的马氏体弥散其中;热影响区从焊缝到母材分为三个区域,依次为等轴再结晶β晶粒区、片状和针状а相形成的魏氏组织区以及片状α相聚集长大的区域;熔合区内柱状晶与等轴晶联生.接头强度达到母材水平,断裂发生在母材内,接头厚度方向性能一致.接头塑性损失较大,只达到母材的50%左右.接头焊缝区硬度最高,其次是热影响区的等轴晶区和魏氏组织区,而热影响区内片状α相聚集长大的区域硬度值最低.

Abstract：

Electron beam welding of TC21 56 mm titanium alloy was carried out. The microstructure and the mechanical properties of welded joints were analyzed and tested. The results showed that the weld zone consisted of the columnar β gains, and in which the transgranular acicular α' martensite were dispersedly distributed. HAZ can be divided into three parts from base metal to weld zone, which are the equiaxed recrystallized β grain zone, Widmanstaten structure zone formed by lamellar and aeicular α phases and lamellar a phase coarsening zone. Fusion zone consists of the adnate columnar and equiaxed grains. Tensile strength of joints reaches to that of base metal and the failure appears in the base metal. The mechanical properties are uniform along the vertical direction. Plasticity in the welded joint is greatly decreased and only up to 50% of that of the base metal. The microhardness in weld zone is the highest, and that of the equiaxed grain zone and Widmanstaten structure zone in HAZ is higher, and the microhardness in columnar a phase coarsening zone is the lowest.     

锻造工艺对TC21钛合金模锻件组织及性能的影响

主要研究了锻造加热温度及锻后冷却方式对TC21钛合金模锻件显微组织及室温、高温力学性能的影响。研究发现,采用近β(在β/(α+β)转变点下10～15℃加热、变形)锻造工艺生产的TC21钛合金模锻件,可获得由少量等轴α相和大量细小的网篮条状α相及少量残留β相组成的的三态组织,这种组织可在获得优异高温性能的同时保持良好的室温性能。