挤压TC4钛合金U型材矫直工艺研究

研究了矫直加热温度和降温速率对U型材矫直变形、组织和性能的影响。结果表明:在相同降温速率条件下,随矫直温度升高,U型材矫直变形效果好;在相同加热温度时,随着降温速率减小,高温矫直变形后的回弹性越小,U型材矫直变形效果好;矫直加热温度720℃和降温速率30℃/min时,矫直后U型材满足AMS2245《钛及钛合金挤压条、棒材及型材尺寸公差》的相关要求;矫直加热温度不高于720℃,矫直工艺并不改变其组织和性能。     

钛及钛合金线材轧制工艺研究

针对旋转锻造、二辊轧机和老式三辊轧机生产钛及钛合金线材成本高、精度低、组织性能差的现状。分析了Y型轧机的结构,Y型轧机在轧件的受力状态、孔型系统和轧机刚度等方面具有良好的特性,既能提高轧制精度,保证组织性能,又能实现高速轧制。采用15架Y形连轧机轧制钛及钛合金线材。论述了加热温度、轧制速度、热轧加工率、连轧张力对钛及钛合金线材组织性能的影响,对于钛及钛合金,当轧制温度低于相变温度时,得到等轴组织,性能较好;轧制速度、热轧加工率、连轧张力的确定既要考虑连轧要求,又要确保产品的组织性能和尺寸精度。通过试验研究,优选得出钛及钛合金线材的最佳工艺参数分别为:纯钛加热温度880℃,轧制速度500 r.min-1;TC4合金加热温度950℃,轧制速度600 r.min-1;TC16合金加热温度800℃,轧制速度600 r.min-1;保温时间均为5 min;道次加工率70%左右;各道次间连轧张力<1.0%;采用空冷的轧后处理。结果表明:采用该工艺轧制的钛及钛合金线材试件在尺寸精度、表面质量和组织性能方面均达到国家标准。     

TC2钛合金管材挤压工艺

TC2是一种α＋β型钛合金，化学成分为Ti-4Al-1．5Mn，属于中强钛合金，具有良好的可焊性，主要用作连接管路。该合金变形能力较差，压力加工成形较困难。在我国，该牌号钛合金的熔炼、锻造、棒材和板材加工技术已趋成熟，但管材加工仍属空白。针对该合金的特点，采用挤压后机加工的方法生产热加工管材。重点对化学成分、挤压温度、挤压比、退火温度对管材挤压成形、组织性能等的影响进行了研究，确定了合理的工艺参数，研制的管材表面质量、组织性能及尺寸精度完全满足相关标准要求。     

TC2钛合金管材挤压工艺

TC2是一种a＋β型钛合金，化学成分为Ti-4Al-1.5Mn，属于中强钛合金，具有良好的可焊性，主要用作连接管路。该合金变形能力较差，压力加工成形较困难。在我国，该牌号钛合金的熔炼、锻造、棒材和板材加工技术已趋成熟，但管材加工仍属空白。针对该合金的特点，采用挤压后机加工的方法生产热加工管材。重点对化学成分、挤压温度、挤压比、退火温度对管材挤压成形、组织性能等的影响进行了研究，确定了合理的工艺参数，研制的管材表面质量、组织性能及尺寸精度完全满足相关标准要求。     

热穿轧工艺制备大口径TC4钛合金无缝管

采用热穿轧工艺试制大口径TC4钛合金无缝管,测试分析了试制的160 mm×8 mm TC4钛合金无缝管的加工精度、表面质量、显微组织与力学性能。结果表明:热穿轧TC4钛合金无缝管的表面质量、尺寸精度和力学性能均合格;管材的加工态组织主要由变形魏氏组织和少量网篮状组织构成,其冲击韧性好,延伸率达到16%以上,无需热处理就可进行冷轧加工,以获得更高精度和表面质量的钛合金无缝管;热穿轧工艺可用来制备大口径TC4钛合金无缝管,具有金属利用率高、流程短、能耗低等优点,能够满足工业生产要求。     

TC2钛合金管材挤压工艺

研究了化学成分、挤压温度、挤压比、退火温度对TC2钛合金管材挤压成形、组织性能的影响。掌握了该合金热加工变形的特点，确定了合理的工艺路线及参数，研制的产品组织性能、表面质量及尺寸精度优良，满足相关技术标准的要求。     

轻轨车用铝合金型材的矫直方法

针对目前轻轨车用铝合金型材生产品种多且形状不规则,采用传统的矫直方法难以达到形状和尺寸精度的要求。通过分析研究并结合生产实际,对不同的铝合金型材制定了专用的矫直生产技术,使其形状和尺寸满足产品的技术要求。     

钛合金异型材在线电加热控制系统研制

钛合金异型材矫直需要在在线加热状态下进行,且对矫直温度的精度和均匀性均有苛刻的要求。针对100 t钛合金异型材张力热矫直机,研制了钛合金异型材在线电加热控制系统。该系统采用两支光纤红外传感器对钛材进行实时两点测温与控制,由工业触摸屏人机界面(HMI)进行矫直温度的设定与实时温度显示及报警,S7-300 PLC控制IGBT加热电源实现钛合金异型材在线电加热,设计了基于模糊PID控制算法,实现了对钛合金异型材温度的精确与快速控制。     

TB2钛合金直丝加工工艺改进及优化

针对西安赛特金属材料开发有限公司在TB2钛合金直丝生产过程中出现的氢含量超标及强度、组织不达标的现象，分析产生问题的工序环节，并进行工艺改进及优化。经测试，TB2钛合金丝材在锻造、轧制、拉拔工序中都存在增氢现象，其原因与各热加工环节存在可能产生氢气氛的因素相关、、通过增加去氧热处理工序，可达到防止成品氢含量超标的目的。通过对TB2钛合金直丝生产过程中电热矫直工序的特点进行分析，发现电热矫直工序对材料的性能和组织均可能产生不利影响。通过采用室温矫直工艺，可使TB2钛合金直丝的组织和性能均能够满足GJB2219-1994标准要求。     

热处理工艺对TA15钛合金冲击性能的影响

热处理工艺是调整TA15钛合金显微组织和力学性能的重要手段之一。以往文献较多地研究了热处理制度对TA15钛合金拉伸性能的影响。研究了退火温度对TA15钛合金锻件、棒材显微组织和冲击性能的影响,目的是通过改变退火温度调整合金的显微组织参量,改善TA15钛合金冲击性能。其结果表明:提高退火温度可以增加初生α相尺寸和次生α相片层厚度,从而提高合金的冲击性能。特别是对小规格锻件,退火温度从810℃提高到850℃,冲击值可提高10 J.cm-2以上。     

基于MeltFlow-VAR的TC2钛合金铸锭熔炼工艺研究

TC2钛合金真空自耗熔炼(VAR)过程中,由于Mn元素的偏析,导致铸锭中化学元素分布不均匀,以致于加工材在进行“空烧”低倍检验时,存在明显的亮斑、亮条等组织缺陷,影响产品后期加工性能。本文依托MeItFlow-VAR仿真模拟软件对Φ720mm规格TC2钛合金成品铸锭真空自耗熔炼过程中的熔炼电流、稳弧电流交变时间等熔炼工艺参数进行模拟,通过对模拟结果的分析,制定出相对合理的熔炼工艺参数,并根据制定的熔炼工艺参数,进行Φ720mm规格TC2钛合金成品铸锭真空自耗熔炼试验。结果表明,适当减小熔炼电流以降低熔速、延长稳弧电流交变时间,可使TC2钛合金铸锭中Al、Mn元素分布均匀,有效改善Mn元素偏析现象。通过对后续加工材的追踪验证,本次试验所生产的TC2钛合金铸锭在锻造成加工材进行“空烧”后进行横纵向低倍检验,均未发现亮斑、亮条等组织缺陷。     

TA15钛合金中板组织与力学性能研究

采用一次换向+四火次轧制、二次换向+四火次轧制和一次换向+三火次大变形轧制3种工艺制备了厚度10.0mm的TA15钛合金中板,研究了轧制工艺对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明：3种TA15钛合金中板显微组织均为α+β两相区加工组织,但采用二次换向+四火次轧制的样品B显微组织中初生α相尺寸最为细小、等轴化程度最高;3种TA15钛合金板材室温和高温力学性能均符合GJB 2505A—2008标准要求,但采用一次换向+三火次大变形轧制的样品C室温和500℃高温抗拉强度横纵向差异最小,500℃高温持久性能最佳。     

小规格弹簧钢矫直硬化影响因素的研究

随着国内特钢行业的迅猛发展以及钢铁市场形势的持续恶化,精整线在提高和保证产品质量,增加产品附加值,为钢铁行业扭亏增盈中发挥着重要作用。矫直机是精整线中关键设备,具有满足用户和后续探伤设备平直度要求的功能。研究了某矫直机参数调整对小规格弹簧钢矫直硬化层的影响。研究结果表明:矫直辊辊缝小于钢材直径尺寸0.5 mm以上时,开始产生矫直硬化现象;上辊角度16°,下辊角度12°,是钢材表面开始出现矫直硬化的临界值;当矫直辊角度不变时,辊缝减小或矫直速度增加均加剧钢材硬化,其中速度增加对加剧矫直硬化程度影响较大。通过合理调整辊缝、角度以及选择合适的矫直速度等控制措施最终满足了国内高端弹簧钢用户的质量需求。     

热挤压工艺对Ti-6Al-4V钛合金组织与性能的影响

研究了挤压温度和挤压比对Ti-6Al-4V钛合金挤压型材显微组织、织构及力学性能的影响.挤压温度在相变点T_β以上150~350℃、挤压比λ为25~85范围内时,型材动态再结晶均已完成,形成均匀的魏氏组织.型材的晶粒随挤压温度的降低和挤压比的提高而细化.型材织构在挤压比较低(λ=25)时强度较弱且为随机分布;当挤压比增加时,织构增强并有形成(1219)面纤维织构的趋势;当挤压比提高至85时,形成完整的(1219)面纤维织构.由于织构与晶粒细化的共同作用,使不同挤压条件下得到的Ti-6Al-4V钛合金型材综合力学性能比较稳定,即强度差异均不大于35 MPa,且延伸率和断面收缩率差值均不超过3%.      

锻造工艺对TA15钛合金扁坯组织和力学性能的影响

采用4种不同锻造工艺对TA15钛合金棒材进行热加工锻造,得到规格为80 mm×150 mm×L的扁坯,对扁坯进行800℃×1 h热处理。研究了加工工艺对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,采用一次锻造(温度T1)/慢冷+二次锻造(温度T2)/快冷的工艺,锻出的TA15钛合金扁坯组织中初生α相含量约为10%,基体上具有较多的细小针状组织。用该工艺加工的TA15钛合金,其力学性能较其他工艺的高,横向和纵向性能差异较小,是一种性能比较优良的框锻件生产用坯料。     

TA15钛合金管材温拉伸工艺研究

本文主要对Ta15钛合金管材温拉伸时变形量对管材的性能、模具参数对尺寸精度、润滑工艺对表面质量的影响进行了研究。通过研究表明采用本次确定的拉伸工艺能够生产出尺寸精度和性能指标完全达到标准要求的管材。     

卷取温度对热冲压成型钢组织及性能的影响

通过淬火实验对比分析了薄板坯连铸连轧工艺(FTSR)生产的同规格不同卷取温度的热冲压成型钢的组织和性能。结果表明,试样组织主要由铁素体+珠光体组成,750℃卷取时热冲压成型钢出现严重带状组织,620℃卷取时热冲压成型钢带状组织级别减小。利用相变仪实验得出卷取温度对热冲压成型钢奥氏体化及最终组织的影响很小,得到的组织均为马氏体+极少量铁素体组织。模拟工业生产进行淬火、回火热处理后,组织都属于板条状马氏体,组织均匀,进行拉伸实验后,性能差异不大。两种卷取温度下生产的带钢在热处理后获得了相近的组织及性能。     

固溶热处理对TC17棒材组织与性能的影响

针对TC17钛合金Φ500mm棒材进行固溶热处理实验,研究不同固溶热处理时间对TC17钛合金大规格棒材组织和性能的影响,结果表明:高温固溶热处理的保温时间与固溶热处理的温度高低对TC17钛合金棒材的组织与性能都有较为明显的影响。当高温固溶时间大于1h时,随着保温时间的增加,TC17钛合金棒材强度降低,塑性提高;随着固溶温度的升高,棒材显微组织中初生α相含量减少,生成的β转变组织逐渐增多,其拉伸强度提升,塑性下降。     

热处理对工业纯锆管材组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对R60702工业纯锆管材力学性能和显微组织的影响。结果表明:工业纯锆管材热处理制度为600℃×60 min时能够得到优异的力学性能,抗拉强度为492.5 MPa,屈服强度为330 MPa,延伸率为35%;经两辊、三辊冷轧加工的19.05 mm×1.65 mm工业纯锆管材,当热处理温度低于550℃时,组织未发生完全再结晶,温度为580℃时,组织为细小的再结晶组织,温度为600、630℃时,仍为细小等轴晶;热处理时间对显微组织的影响不明显,随着热处理时间延长,晶粒无明显长大,粒径约为10μm;通过成分及加工工艺优化可进一步提高工业纯锆管材各项性能。     

大规格TC4无缝管材工艺研究

采用斜轧+热轧生产Φ560 mm×25 mm×6000mm大规格TC4无缝管材,(d/t比为22. 4)进行力学性能、显微组织、表面加工精度与表面质量检测。结果表明,斜轧+热轧生产TC4大规格钛合金无缝管材表面质量、尺寸精度高;其显微组织为网篮和魏氏体结合体,力学性能稳定;管材经过温矫,平直度达到4mm/m;经过机加工平直度小于1mm/m;加工后成品管材采用横伤检测(GB/T12969. 1无大规格管材),手动超声管材无缺陷。