TC6钛合金盘等温锻造时晶粒尺寸的数值模拟

在变形温度为800～1040℃，应变速率为O．001～50s^-1和高度压缩量为50％的条件下，实验获得了TC6钛合金的流动应力，并在相同变形条件下定量研究了α相晶粒尺寸的变化。分析实验研究结果，建立了TC6钛合金在高温变形时的本构关系，并给出了表征TC6钛合金高温变形时α相晶粒尺寸演变的Yada模型。应用FEM模拟了TC6钛合金蜗轮盘在等温锻造过程中α相晶粒尺寸的变化。研究了变形工艺参数(压下量、变形温度、变形速度和摩擦因子)对零件内部α相晶粒尺寸的影响。     

钛合金叶片等温精锻时晶粒尺寸的数值模拟

将有限元法与Yada微观组织模型结合 ,对TC6合金叶片在等温锻造过程中初生α晶粒尺寸的演变进行了数值模拟 ,详细给出了TC6合金叶片在等温锻造过程中初生α相的分布及晶粒尺寸的变化。研究结果表明 :压下量、变形温度和打击速度对初生α晶粒尺寸有显著影响 ,工件与模具间的摩擦对初生α晶粒尺寸的影响较小。     

钛合金弹翼接头等温锻造工艺研究

针对钛合金弹翼接头加工中的问题,借鉴以往钛合金等温锻造工艺,提出了钛合金TC4弹翼接头等温锻造的新工艺．探讨了钛合佥弹翼接头等温锻造的工艺参数、模具结构、锻坯形状尺寸及润滑剂的选择,并讨论了其模具材料及加热方式的选择。     

TC11钛合金β锻造工艺、组织和性能的关系

从变形程度、冷却速度和热处理规范等因素出发 ,研究了 TC1 1钛合金 β锻造的组织和性能 ,结果表明 β锻造采用大变形量、锻后水冷及转炉等温处理可以获得良好的综合性能     

钛合金复杂件等温锻造研究

针对TC4钛合金非对称变截面复杂件在加工过程中锻造温度范围窄、充型能力差、容易产生皱褶等问题,研究了TC4钛合金等温锻造的工艺过程,并采用DEFORM 3D有限元软件进行了数值模拟。结果表明:采用等温锻造工艺,成功的锻造出了某钛合金复杂件,且该锻件轮廓清晰,表面光洁,尺寸精度高;该锻件金属流线分布合理,组织性能超过了常规锻件;该锻件材料用量相对普通锻件材料用量可减少60%。通过软件模拟,了解锻件成形的应力应变及行程载荷等情况。     

等温锻造钛合金技术研究新进展

钛合金强度高、密度低、耐热耐腐蚀、韧性好,是良好的现代工业和航空航天材料。采用等温锻造工艺的钛合金变形均匀,微观结构较好,加工余量小,机械性能高于常规锻造。文中介绍了近10年等温锻造钛合金材料研究及产品开发进步现状,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。     

马氏体组织Ti-6Al-4V钛合金多向等温锻造组织演变及力学性能强化研究

将铸态Ti-6Al-4V钛合金经过β相区热处理水淬之后获得马氏体组织,经过两步多向等温锻造之后获得了平均晶粒尺寸为1.5 μm的均匀等轴细晶组织,其室温拉伸屈服强度为906 MPa,抗拉强度为954 MPa,伸长率为16.7%,相比铸态Ti-6Al-4V钛合金,其室温力学性能得到了极大提升。研究表明,获得马氏体组织对钛合金晶粒细化有着巨大促进作用。第一步等温锻造之后的钛合金坯料组织并不均匀,存在变形区和“变形死区”,在变形区域内,心部位置应变量最大,组织细化最为明显,从心部到两端应变量逐渐减小,片层组织变形量相应减小;经过90°换向后的第二步等温锻造之后,钛合金坯料组织内的片层组织基本全部细化,形成了均匀的等轴晶组织,从心部到两端,随着应变量的减小,晶粒取向变化相应减小。     

有限体积法研究钛合金叶轮等温精密成形

针对钛合金叶轮形状复杂、受力状况恶劣以及钛合金材料导热率低的特点,研究了叶轮等温锻造工艺中叶片顶部形状的设计、坯料直径的选择以及工艺参数的制订等技术难点.采用有限体积法模拟了Ti-6A1-4V钛合金叶轮的等温精密成形过程,分析了成形过程中金属的流动行为和对模具的充填能力,给出了成形各阶段工件的温度场和应变速率场分布情况.模拟结果表明,等温精密锻造钛合金叶轮,不仅可以获得很好的金属流线和满意的几何形状,而且由于成形的温度和应变速率条件有利于Ti-6A1-4V材料发生超塑性变形,还可以得到分布均匀的等轴细晶组织,提高锻件的力学性能.     

不同锻造工艺对TC10钛合金组织和性能的影响

TC10钛合金由于具有优异的耐蚀性和良好的综合性能,广泛地应用于海洋石油开采和潮湿环境中,市场前景广阔。但由于钛合金锻造温度较窄,变形量不好控制。研究了不同的锻造工艺对TC10钛合金组织和性能的影响,铸锭经β相区开坯后,中间锻造分别执行工艺A和工艺B,在各工序中取样做金相组织,并做成品棒材的力学性能分析,结果表明:镦拔次数较多、锻比较大的试样金相组织更加均匀、细小,性能各向异性较小,棒材强度较高。     

锻铝合金叶片等温温(精)锻

本文叙述了等温锻造新工艺的特点和运用液压设备对锻铝合金叶片进行等温温(精)锻的要点,并对叶片的等温锻造温度、润滑、成型试验等作了叙述,同时确定了等温温锻工艺参数。最后分析了等温锻造中保压时间对金属变形的影响、变形速度和温度对变形抗力的影响。     

一种新型近α钛合金锻造工艺的优化

通过对一种新型Ti-Al-Zr-Mo系近α钛合金进行不同的锻造工艺,来获得不同的显微组织,并研究这些不同的显微组织对合金力学性能的影响规律,最终得出与力学性能合理匹配的最优化锻造工艺。研究表明：经过β相区均匀化处理,在920℃下锻造后合金的组织及性能达到最佳匹配。     

2A14铝合金等温模锻成型技术

采用2A14铝合金等温模锻成型轮毂,研究模具设计、材料规格、锻造温度和热处理等工艺参数对合金力学性能及组织的影响,并与普通锻造的力学性能及组织进行了对比。2A14铝合金等温锻造态下的组织比普通锻造的组织明显细化,力学性能得到了显著提高;此外,采用该工艺锻造出的轮毂,具有尺寸精度高、工艺稳定、成型快速、材料利用率高和生产效率高等优点,具有极高的工程价值和发展前景。     

特种车辆新型高强韧铝合金负重轮液态模锻工艺成型研究

在采用新型高强韧铝合金液态模锻成型特种车辆负重轮时,主要研究了新型铝合金液态模锻成型工艺和热处理工艺参数等对合金力学性能及组织的影响。试验表明,新型铝合金液态模锻工艺成型负重轮的组织明显优于其他合金,力学性能得到了显著提高。     

轧制方式和热处理工艺对TC4-DT钛合金板材各向力学性能的影响

通过显微组织观察和拉伸试验研究了不同轧制方式(换向轧制和单向轧制)与3种热处理工艺对TC4-DT钛合金板材各向力学性能的影响。结果表明:与单向轧制相比,换向轧制减小了组织的各向异性,使得钛合金的各向力学性能一致;低于相变点的固溶时效热处理得到了双相组织,使板材具有更好的综合力学性能。     

固溶时效热处理制度对TC4饼材组织性能的影响

通过改变固溶时效温度对T C4钛合金饼材进行研究,用金相显微镜观察了其微观组织形貌,测试了力学性能。结果表明：在相变点以下930℃、950℃和970℃温度下固溶,530℃/6 h时效,随着固溶温度的升高,饼材初生α晶粒逐渐长大,强度先升高后降低,塑性先降低再升高;在相变点以上990℃/1 h固溶,530℃/6 h下时效后,饼材出现魏氏组织,强度和塑性均大幅下降;在950℃/1 h固溶,530℃/6 h下时效后, T C4饼材的组织均匀,力学性能达到良好的匹配。     

Fatigue life prediction model of Ti-6Al-4V alloy forgings based on forging process parameters

Forging processing parameters have an important impact on the fatigue resistance of metal in the process of plastic forming, which directly threatens the safety and reliability of the metal’s service. Taking Ti-6Al-4V alloy as the research object, this study investigates the effect of processing parameters, including forging temperature and deformation degree on the Young’s modulus, ultimate tensile strength, and reduction of fracture area on the basis of the mechanical property testing of Ti-6Al-4V alloy forgings and obtains the regression equations at the same time. Combined with the existing stress fatigue life prediction formula, the fatigue life prediction based on forging process parameters is realized. Results show that forging temperature and deformation degree have a significant effect on fatigue life. The forging processing parameters of Ti-6Al-4V alloy with optimum fatigue life are as follows: 985 °C–990 °C forging temperature and 46%–50% deformation degree.

     

基于BP神经网络的TC4钛合金超塑性变形后组织及性能预测研究

分别用Visual Fortran语言和MATLAB软件建立了TC4钛合金超塑性变形时变形参数与其力学性能和晶粒尺寸之间的BP神经N络模型，通过用较少的力学性能和晶粒尺寸的试验数据进行训练，进而对其性能进行预测。结果表明，BP神经网络用于材料超塑性变形后的力学性能及晶粒尺寸预测是可行的，其预测误差小于7%。     

选区激光熔化Ti-6Al-4V合金在高应变速率下力学性能的有限元模拟

采用选区激光熔化(SLM)技术制备Ti-6Al-4V合金,经真空退火热处理和热等静压处理后,研究了合金准静态和高应变速率(500~3000s^-1)下的力学性能;对双线性材料模型进行标定,将所得到的材料参数应用于霍普金森压缩试验的有限元模拟中,并将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:经真空退火和热等静压处理后,SLM成形合金的组织为α相和β相,呈网篮组织形貌;与准静态条件下的相比,在高应变速率下SLM成形合金的断后伸长率得到明显提高;模拟得到的归一化真应力-真应变曲线与试验得到的相吻合,平均相对误差为2.5%,其材料参数可用于后续的瞬态冲击仿真分析中。