TC18钛合金大规格棒材锻造工艺

TC18钛合金是一种高强、高韧钛合金。本文通过对TC18钛合金铸锭经β区加热、开坯锻造,然后采用3种不同锻造工艺在单相区或α+β区进行多火次锻造,从而得到φ400mm棒材,并对所得棒材进行相同热处理后,对获得的显微组织、力学性能等检测结果进行对比分析研究。结果表明采用工艺三所获得φ400mm棒材组织均匀性和晶粒细化程度均优于其他两种方案;采用工艺三所获得φ400mm棒材在保证塑性指标的前提下,强度、断裂韧性指标最高,且断裂韧性指标增加明显,因此,其综合性能最好,完全满足标准及用户使用要求。     

TC18钛合金棒材β区热处理低倍分层现象

针对TC18钛合金棒材单相区(β区)热处理后低倍组织出现的分层现象,利用光学显微镜、扫描电子显微镜等测试手段,分析了其不同区域的组织特征和成分特点。文章重点分析了TC18钛合金的微观组织、化学成分以及组织在热处理过程中的演化,以期为TC18钛合金材料的锻造组织均匀性控制提供经验。实验结果表明,TC18钛合金棒材热处理后的低倍组织分层是由α相溶解不均匀造成的。分层组织横截面从边部到芯部,亮区的α相含量较少,暗区的α相含量较多;升高β区热处理温度,β晶粒内部出现大量细小的亚晶粒。     

准β锻造工艺对TC21钛合金大型锻件组织及性能的影响

以TC21钛合金特大规格棒材及其制备的大型锻件为研究对象,采用准β锻造工艺锻造TC21钛合金,分析了3种不同锻造方案对锻件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:TC21钛合金可在相变点以上一定温度采用准β锻造工艺加工,在不同的加热工艺参数下,通过双重退火进行热处理,均可获得较好的冶金组织和力学性能。TC21钛合金在准β锻造过程中,不同的锻造温度和锻造火次均能获得较好的拉伸性能(1100 MPa左右)和断裂韧性(大于90 MPa·m~(1/2))。在准β锻造过程中,较高的锻造温度有利于获得网篮组织,合金的断裂韧性较高,组织内片层α相存在粗化趋势;较低的准β锻造温度有利于细化微观组织,但锻造后组织中会有少量残余等轴α相存在。在锻造变形量相同的情况下,较少锻造火次可以获得更加细小的微观组织,但锻件不同部位的微观组织形态存在差异。     

TA5钛合金内部空洞缺陷的分析研究

首先,在25MN快锻机上将TA5钛合金铸锭在β区开坯锻造为250 mm的方坯。然后,分别采用三种不同工艺锻造成?55 mm的棒材。在棒材上切取试样,试样经过800℃×90 min/AC热处理。通过金相显微镜观察了金相组织,扫描电镜进行了微区分析。着重分析了TA5钛合金内部空洞缺陷产生的原因及预防措施。结果表明:TA5钛合金变形温度低、变形量大是产生空洞缺陷的主要原因;弥散分布的硼化钛颗粒在TA5钛合金内部形成硬质点,当变形温度低、变形量大时,会在其周围形成微裂纹,进一步变形时也会在其周围形成空洞;TA5钛合金在锻造过程中应采用较高的加热温度和合适的变形量并严格控制终锻温度,这有利于避免在其内部产生空洞缺陷而造成材料报废。     

准β锻造工艺对TC18钛合金组织与性能的影响

研究了准β锻造工艺对TC18钛合金显微组织和性能的影响。结果表明:在α+β两相区较小变形时,其显微组织和仅在β单相区变形时组织形貌相近,为典型的网篮组织;在α+β两相区较大变形时,晶界破碎程度增大,片状α相向等轴状α相转变;随两相区变形量由0~50%变化时,其抗拉强度先升高再降低,在变形量为20%~30%时抗拉强度较高,塑性则呈小幅上升趋势。TC18钛合金跨相区锻造时,为获得编织均匀的网篮组织,且又保证原始β晶界充分破碎,从而获得较优的强度、塑性和冲击韧性的匹配,在β单相区即Tβ+20℃温度下的热加工变形中变形量应大于35%,而在α+β两相区即Tβ-30℃温度下的热加工变形中变形量应控制在30%以内。     

某特殊需求的大规格TC4钛合金棒材制备工艺研究

为给某特殊锻件提供满足缺口应力断裂性能的大规格TC4钛合金棒材,将3次真空自耗熔炼得到的5 t重的Ф720 mm TC4钛合金铸锭,分别采用β相区开坯+两相区直拔锻造和β相区开坯+两相区锻造(镦拔+直拔)两种工艺,制成Ф350 mm TC4钛合金棒材。第二种工艺制备的锻棒组织的均匀性及等轴化程度、超声波探伤水平均优于第一种工艺制备的棒材;普通退火处理后棒材的室温塑性和缺口应力断裂性能也较好;各项技术指标均符合标准要求。     

一种短流程TC25G钛合金高均匀棒材的制备方法

<正>申请号：CN202211414438.5申请日：20221111公开（公告）日：20230303公开（公告）号：CN115722618A申请（专利权）人：西部超导材料科技股份有限公司摘要：本发明属于有色金属加工技术领域，涉及一种短流程TC25G钛合金高均匀棒材的制备方法。根据合金反复再结晶细化晶粒的原理，优化设计工艺路线，通过加热温度、变形量和变形方式的优化设置以及加热和锻造参数的精确控制，获得组织均匀一致的TC25G钛合金棒材。     

轧制变形量对小规格TC6钛合金棒材组织和性能的影响

研究了轧制变形量对TC6钛合金棒材组织和性能的影响,用金相显微镜观察了微观组织形貌,并测试了力学性能。结果表明:随着轧制变形量增加,TC6钛合金棒材初生α相合量增加,α相尺寸及组织均匀性明显改善;棒材试样屈服强度和抗拉强度随锻造变形量增加而提高,棒材试样断面收缩率随着轧制变形量的增加而降低(φ20 mmφ17 mm);φ25 mm棒材试样断面收缩率低于φ17 mm棒材试样的主要原因是组织均匀性差。     

TC11钛合金棒材锻造工艺的研究

研究了三种不同锻造工艺对TC11钛合金棒材的组织及力学性能的影响,使用金相显微镜观察了棒材的显微组织,使用拉伸试验机测试了拉伸性能。结果表明,通过β相区和两相区相结合的镦拔变形方式并制定合理的锻造温度可以得到球化程度较高、等轴、细小、初生α相含量适当的棒材组织,这种组织可实现棒材塑性和强度的良好匹配。     

TC18合金β相区等温锻造显微组织和力学性能

研究了β相区等温变形温度、变形程度对TC18钛合金显微组织和力学性能的影响,讨论了工艺、组织和性能之间的关系。结果表明,TC18合金显微组织对等温锻造温度的变化比较敏感,两相区等温锻造和单相区等温锻造的显微组织分别为双态组织和网篮组织;与两相区锻造相比,β相区锻造获得了更高的强度和断裂韧性,但塑性有所降低,且随着变形温度的升高,强度和塑性均呈现下降趋势,断裂韧性稍有升高。β相区变形量较小时,组织遗传性导致合金保留了部分魏氏组织形貌,塑性较低,断裂韧性较高;当变形量达到60%时,晶粒破碎程度大,次生片状α相发生一定程度球化并弥散分布,组织变得均匀细小,合金强度和塑性保持良好的匹配,断裂韧性较高,综合性能最好。     

锻造温度对TC31钛合金组织及性能的影响

针对TC31钛合金高筋薄腹板锻件,在α+β相区进行不同温度下的锻造试验,获得了不同锻造温度下的TC31钛合金强度和显微组织形貌,结果表明:TC31钛合金在T_β-50℃到T_β-20℃温度区加热锻造得到的显微组织均为α+β双态组织,拉伸性能满足技术条件要求,其中在T_β-35℃拉伸性能最优。     

TC21钛合金动态力学性能和抗弹性能的研究

采用分离式霍普金森压杆和终点弹道实验装置,研究了α+β区和β区锻造的TC21钛合金的动态力学性能和抗弹性能。结果表明:在动态压缩试验条件下,α+β区锻造的TC21钛合金较之β区锻造的TC21钛合金具有更高的动态强度,而β区锻造的TC21钛合金的临界断裂应变更大,具有更好的动态塑性变形能力;在12.7 mm穿甲弹侵彻条件下,无论是α+β区还是β区锻造的TC21钛合金靶板的抗弹性能均与TC4钛合金靶板的抗弹性能相近,这可能是由于TC21钛合金和TC4钛合金靶板都易于发生绝热剪切破坏所导致。α+β区锻造的双态组织靶板的损伤模式为塑性扩孔导致的背部崩落破坏模式,β区锻造的片层组织靶板的损伤模式为脆性破碎模式;2种组织靶板的失效破坏均为绝热剪切带和其诱发的裂纹所导致。     

跨相区等温锻造对TC18合金组织和性能的影响

研究了跨相区等温锻造时不同变形量分配对TC18钛合金显微组织和力学性能的影响,讨论了跨相区锻造组织和性能之间的关系。结果表明:跨相区等温锻造锻件的显微组织与两相区变形量密切相关。两相区较小变形时,显微组织和单相区接近,晶界α明显,锻件力学性能和全β锻造没有太大差别;两相区较大变形时,锻件的显微组织趋于不均匀,片状α相和球状α相同时存在,锻件强度升高,塑性基本保持不变,断裂韧性较两相区较小变形时明显下降。     

TC11钛合金棒材显微组织等轴细晶化工艺研究SCIEI

本文对TC11钛合金棒材显微组织不均匀缺陷产生原因及消除途径进行了研究。结果表明,由于铸锭最初锻造温度在β相区,随后两相区锻造变形量不大且分布不均匀,致使部分晶界α和二次α聚集并粗化呈块状,或沿主变形方向拉长呈条状,或遗留下原晶界α。若采用(α+β)中间形变热处理+β处理、水冷+再结晶退火、空冷的工艺,可完全消除晶界α,拉长α和块状α相,获得均匀细小等轴α组织,初生等轴α相的平均直径可细化至1.9μm。     

TC11钛合金棒材显微组织等轴细晶化工艺研究

本文对TC11钛合金棒材显微组织不均匀缺陷产生原因及消除途径进行了研究。结果表明,由于铸锭最初锻造温度在β相区,随后两相区锻造变形量不大且分布不均匀,致使部分晶界α和二次α聚集并粗化呈块状,或沿主变形方向拉长呈条状,或遗留下原晶界α。若采用(α+β)中间形变热处理+β处理、水冷+再结晶退火、空冷的工艺,可完全消除晶界α,拉长α和块状α相,获得均匀细小等轴α组织,初生等轴α相的平均直径可细化至1.9μm。     

锻态TC25G钛合金棒材的显微组织和织构

利用光学显微镜(OM)和电子背散射技术(EBSD)研究α+β型TC25G钛合金大规格棒材不同位置的显微组织和晶体取向。结果表明:锻态TC25G棒材不同位置组织和织构不同;表面位置和1/2R位置为双态组织,棒材中心为等轴状初生α相、棒状α板条和β转变组织;棒材表面为α相0001//AD和1120/1010//AD的弱织构,1/2R位置处为1120//AD的弱织构,中心位置形成2022织构;适当增加β单相区的锻造变形量,细化原始β晶粒并通过控制α+β两相区的终锻温度,降低坯料的温度梯度,提高坯料应变场的均匀性,可提高棒材组织和晶体取向分布的均匀性。     

TC18锻棒钛合金低倍显微组织大面积缺陷分析

TC18钛合金径向锻造棒材在进行低倍浸蚀时,发现其横截面上出现大面积颜色异常的区域。采用X射线、电子探针、光学显微镜和扫描电镜并结合该棒材的现场生产分析了颜色异常区域的形成原因。结果表明,这种缺陷深约1~5 mm,硬度偏高,是径锻加热时局部过热而不是熔炼和锻造所致。     

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。     

β锻造工艺对TC17钛合金显微组织的影响

通过对Φ100 mm×150 mm TC17钛合金棒材进行镦粗试验,研究了β锻造工艺对其微观组织形貌的影响。结果表明:变形量和变形速率对TC17钛合金显微组织有显著的影响。当变形速率为0.1 mm/s时,晶界α相容易被破碎,变形量越大,破碎越严重,且越容易球化,80%变形量时α相的球化率达到80%。当变形速率为2 mm/s时,β晶粒容易发生动态再结晶,变形量越大,再结晶体积分数越高,80%变形量时β相的再结晶体积分数为50%。晶界α相发生球化对变形量和变形速率均较为苛刻,仅在变形量为80%、变形速率为0.1 mm/s时大量晶界α相发生了球化。此外,相比变形量,β再结晶数量对变形速率更加敏感。     

TC17钛合金棒材低倍组织亮斑研究

<正>内容导读通过TC17钛合金在三种温度下（β+50℃、β-30℃和β-50℃）进行60%左右的变形,研究了锻造温度对棒材进行高倍组织、低倍组织及力学性能的影响。研究结果表明,相变点以上变形得到魏氏组织,低倍组织均匀无亮斑产生;相变点以下进行60%左右的锻造变形,可使α相较充分的等轴化。相变点以下30℃生产,棒材低倍组织中会出现不同程度的亮斑。经分析,亮斑