TB10钛合金的动态力学性能及绝热剪切分析

利用分离式的Hopkinson压杆,得到了不同组织状态的近β型TB10钛合金在高应变率下的动态压缩应力-应变曲线,结果表明:TB10钛合金的三种组织状态都表现出应变率敏感性。通过光学显微镜分析其显微组织的变化规律,结果表明:两相区固溶 时效、两相区固溶 双重时效的试样中均可观察到明显的绝热剪切带,且沿剪切带出现裂纹;单一固溶态试样金相观察表明晶粒的变形是均匀的,没有观察到绝热剪切带。在单一固溶态试样中出现了应力诱发马氏体相。     

单级退火对BTi-6431S合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、电子探针和拉伸实验研究单重退火处理对BTi-6431S合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随退火温度的升高,合金中的初生α相粗化,趋于等轴状,体积分数逐渐降低;β相和次生α相的体积分数增加。随退火温度的升高,合金的室温强度先升高后降低,高温强度则逐渐升高;但是室温和高温塑性均不断下降。经过980℃退火处理后,BTi-6431S合金获得良好的高温强度和室温塑性匹配,此时合金650℃的抗拉强度达到600 MPa以上,室温伸长率超过8%。     

高碳马氏体不锈钢440C的热处理工艺

正440C是一种高碳、高铬的马氏体不锈钢,其碳含量(质量分数)达到1%左右,为提高耐蚀性,在Cr13型不锈钢的基础上,将铬含量增加到17%,经过热处理强化可获得很高的强度和硬度,在各类不锈钢中是最高的。由于其高碳、高铬的特性,热处理后碳化物数量多,耐磨性好,同时耐蚀性也较好。440C主要用于一些有高硬度、耐磨和耐蚀性要求的零件,如轴承、轴瓦、喷嘴和阀座等。该钢含碳量高,生产时可能会遇到脱碳、淬裂和残留奥氏体等问题,是较难进行热处理的钢种。本文主要     

Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金的热压缩变形行为

为研究钛合金的热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,对自行研制的Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金在Gleeble 1500D热模拟实验机上进行高温压缩变形实验。对d 8 mm×12 mm的试样进行等温压缩变形实验,研究该合金在变形量为30%、50%和70%(对应真应变为1.2)、变形温度为800~950℃、应变速率为0.01~10 s 1条件下的变形行为、流变应力的变化规律以及变形条件对显微组织的影响。结果表明:该合金流变应力受变形温度和应变速率影响显著,流变峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低。采用Arrhenius双曲正弦模型确定该合金在本实验条件下的变形激活能Q=214.22 kJ/mol和应力指数n=3.81,并根据得到的参数建立相应的热变形本构关系为=6.91×108[sinh(0.011σ)]3.81exp[214 220/(RT)]。通过显微组织观察发现,在950℃、变形速率≥0.1 s 1时,发生再结晶现象,且随着变形速率的增加,再结晶现象越明显。     

微量B对铸态Ti-6Al-4V合金动态压缩性能的影响

采用霍普金森压杆(SHPB)研究了添加0.1%B对铸态Ti-6Al-4V合金的动态压缩性能的影响,并对在高应变速率下的损伤机制进行分析。结果表明,添加0.1%B可细化铸态组织,减轻由于变形不协调造成的应力、应变不均匀性和局部的应力集中。同时随材料绝热剪切敏感性的降低,提高了均匀动态塑性应变和平均动态流变应力。在高速冲击载荷作用下,合金表现为绝热剪切失效,TiB相在断裂过程中承担载荷,材料断面有1μm左右的不连续分布熔融组织,这与应变局域化有关。     

Ti5Mo5V2Cr3Al合金中绝热剪切带的微观结构演化

利用分离式Hopkinson压杆,对Ti5Mo5V2Cr3Al(TB10)合金帽形试样进行强迫剪切试验,通过光学显微镜和透射电镜技术观测其绝热剪切带(ASB)内的微观结构。结果表明,ASB的过渡区由具有高位错密度的沿着剪切方向的宽度为20～50nm的拉长组织构成;剪切带中心由大量低位错密度(相对ASB的过渡区)的直径为50～100nm的晶粒组成,具有典型的再结晶组织特征。在绝热剪切变形过程中ASB内的平均绝热温升约为784℃。ASB内发生了动态再结晶,晶粒尺寸为50～100nm。     

TC4钛合金轧板的织构对动态力学性能影响

利用分离式Hopkinson压杆试验装置,对具有不同织构特征的TC4合金试样进行动态压缩试验,分析织构特征对钛合金轧板各方向动态力学性能的影响。结果表明,900℃轧制板材的主织构为{1219}<12391>±30°RD,织构强度为10.557,在φ1=15°时出现峰值,有一定的织构分散,其中晶面{1219}平行板材的轧面,与基面{0001}夹角26.6°,晶向由〈1010〉向〈6 331〉方向漫散;950℃轧板的主织构为{1219}〈5321〉±20°RD,织构类型与900℃轧板相似,但织构强度为6.387,相对900℃轧板较弱,晶向由〈7341〉向〈4311〉方向漫散,在φ1=35°出现峰值;1050℃轧制板材的主织构为{12 19}〈1010〉,织构比较集中,织构强度为15.333,晶向〈101-0〉平行板材的轧向,与c轴为90°夹角。950℃轧制的TC4板材,织构强度较弱,其轧向(RD)、横向(TD)、法向(ND)的动态流变应力和动态均匀塑性应变差别不明显。900℃和1050℃轧制的TC4板材,由于织构强度较高,轧板存在明显的各向异性:TD方向的动态流变应力最高,ND次之,RD最低;RD方向的动态均匀塑性应变最大,ND次之,TD最小。     

固溶温度对Ti-62A合金拉伸性能和断裂韧性的影响

Ti-62A合金是一种新型高强高韧损伤容限型钛合金,研究了固溶温度对Ti-62A合金30 mm厚板材的显微组织、拉伸性能以及断裂韧性的影响规律。研究结果表明:Ti-62A合金Φ720 mm铸锭经单相区和两相区多道次大变形轧制后所得的30 mm厚板材组织为典型的片层组织,由片层状的α相和β转变组织构成,组织均匀,片层状α相平均宽度约为2.5μm,长度在40～65μm之间。两相区固溶+时效处理后,合金的组织类型为片层状组织,即片层状的初生α相(αp)相与β转变组织,随固溶温度升高,合金中的初生α相(αp)相含量显著减少,β转变组织逐渐增多,次生α相(αs)片层宽度增大,同时合金的强度下降,塑性上升,当接近相变点时这种趋势变缓。单相区固溶+时效处理获得魏氏组织,晶粒粗大,晶界平直而清晰,其拉伸强度高于920℃和940℃固溶时的片层组织,但塑性显著降低;与900℃固溶时相比强度和塑性均降低。合金的断裂韧性随固溶温度的上升而逐渐升高,单相区固溶并时效后的魏氏组织的断裂韧性明显优于两相区固溶并时效后的片层组织。     

医用钛合金的微弧氧化膜层组织及其磨损性能

采用微弧氧化方法对医用钛合金表面进行改性,利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)对微弧氧化膜层的表面形貌和化学成分进行分析,通过小振幅往复摩擦磨损试验测量膜层的耐磨损性能.结果表明:钛合金经过微弧氧化表面处理后,所得膜层存在不同尺寸的放电微孔,氧化膜内层相对外层较为致密;膜层主要由大量金红石型TiO2相、非晶相SiO2及少量锐钛矿型TiO2相组成;与基体相比,微弧氧化膜层的初期摩擦因数从0.7降低至0.1,耐磨性提高.     

TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧过程三维有限元模拟：II 塑性变形行为分析

利用已建立的TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧三维有限元模型,研究了Φ25.4mm×1.32mm的TA18钛合金管材轧制塑性变形行为。结果表明:平均总轧制力模拟结果比理论结果稍大。轧成管最大等效塑性应变对称出现在轧辊周向面孔型脊部偏转约63.80°的位置,而最小/最大等效塑性应变的位置相差约90°。轧成管径向和周向受压应力,轴向受拉应力,且变形程度径向最大,轴向次之,切向最小。轧成管各向异性程度从外表面到中性层再到内表面依次减小。工作锥径向塑性真应变矢量的变化分为3个阶段,其变化趋势和Q值各不相同,塑性真应变矢量的应变比变化范围是从–30°(Q=0)到0°(Q=1)再到+30°(Q=∞),且工作锥经历了从径向织构到周向织构的转变,使得最终应变比保持在20°到27°之间,管材达到了六方晶体管材织构分布的稳定状态。