TC4钛合金高温压缩变形行为与组织演变

利用Gleeble-3500热/力模拟试验机进行不同变形参数(变形温度和应变速率)下的高温热模拟单向压缩试验,对得到的真应力-真应变曲线进行分析,研究了不同变形工艺参数对TC4钛合金单向压缩时真流动应力及其压缩组织的影响。通过对变形后试样的金相组织观察,研究了材料在高温变形过程中的动态再结晶和回复过程。结果表明,流变应力随着应变的增加而迅速增大至最大值,随后开始缓慢降低,最后趋于稳定。随着变形温度升高,晶界破碎化程度逐渐增大,条状组织减少,组织中的次生α相含量逐渐增加。     

TA2纯钛热压缩过程中形变对相变与再结晶的影响

使用Gleeble-1500热力学模拟实验机对纯钛在相变点前后进行热压缩变形,研究热压缩对相变的影响。研究发现应力作用在相变点附近时,相变首先发生在板条之间,新形成的β晶粒多为球状或短棒状。随着压缩量的增大,相邻的β晶核逐渐连接并变为条状组织。相变存在临界值,当压缩温度分别为860℃、890℃和920℃时,压缩量达到40%、30%和20%时,相变趋于饱和,取而代之的是动态再结晶的大量发生。温度越高,形变促进相变的现象就越明显,当压缩温度在相变点之后时,很小的压缩量就可以使相变大量发生。     

铸坯斜轧穿孔制备大口径TA31钛合金无缝管材

用真空自耗电弧炉+电子束冷床炉熔铸TA31钛合金（Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo）圆锭,通过铸坯直接斜轧穿孔制备出?538 mm×30 mm大口径无缝管,研究不同退火温度（850、900、950℃）对无缝管组织演变、织构和力学性能的影响。结果表明：铸坯直穿无缝管材表面质量良好,外径尺寸精度高但壁厚偏厚;轧制态无缝管为变形的魏氏组织,主要由片层状α相集束和晶界α相组成,退火处理后片层状初生α相减少,原始β相晶界部分溶断,组织逐渐均匀化并转变为网篮组织和魏氏组织的结合体;宏观织构以基面（0001）织构为主,随退火温度升高,织构锐利程度先增后减,而管材抗拉强度与屈服强度小幅增加,但塑性不变,适宜退火温度约为900℃,此时抗拉强度、屈服强度和伸长率平均值分别为892、825 MPa和11%。     

温度对热轧退火态TC4钛合金型材拉伸行为的影响

基于单向拉伸试验,研究了变形温度对TC4钛合金型材力学性能、微观组织和断口形貌的影响规律。结果表明:当拉伸速率1 mm/min时,随着温度的升高,TC4钛合金抗拉强度降低,由室温时的940 MPa降低至820℃时的183 MPa,降幅为80.5%。TC4钛合金的微观组织随温度的升高由魏氏组织向等轴组织转变,β相的体积分数从室温的15.4%增加到820℃的35.3%。试样的断裂方式由脆性断裂和韧性断裂的混合型断裂转变为韧窝聚合型延性断裂,最后变为韧性断裂。     

工业纯Ti高线盘条的开发

Ti及Ti合金线材应用广泛，但在热加工过程中容易产生多种缺陷，工业连续化生产困难。以工业纯Ti自身特性、热加工图、碳钢盘条生产经验等为重要依据，设计了工业纯Ti盘条孔型系统，制定了加热、轧制、冷却等工艺参数，并在某高线产线上进行了试制。结果表明，纯Ti盘条组织性能及硬度均满足标准的要求，高速线材轧钢设备生产工业纯Ti高线盘条是可行的。     

多道次热压缩对层状TA2纯钛组织与性能的影响

使用Gleeble-1500热力学模拟测试机,分别在860℃与830℃下对过冷β组织的TA2纯钛进行了压缩量为10%～60%、应变速率为10 s^-1的五道次热压缩实验。结果表明,随着压缩量的增加,TA2纯钛的板条组织变细并破碎变短。当压缩量达到50%时,出现细小的等轴晶粒。对压缩量为0%～30%的试样进行拉伸性能测试,结果显示,随着压缩量的增加,材料的强度与塑性协同提升,抗拉强度由初始的444 MPa提升至566 MPa,延伸率由初始的20%提升至28%。对压缩试样进行电子背散射衍射(EBSD)观察,可以观察到少量孪晶,还在极图中发现了棱锥织构。     

TA10钛合金热连轧板材显微组织及其性能

研究了930℃下的热连轧对Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金板材显微组织与室温力学性能的影响。结果表明,热连轧有效破碎了TA10钛合金中α+Ti₂Ni层片组织,获得了α基体、晶界Ti₂Ni颗粒、α基体内弥散分布细小β相颗粒的显微组织,其中晶界Ti₂Ni和基体内β颗粒平行于轧向呈带状分布。相对于铸态组织,热连轧板材中Ti₂Ni颗粒周边存在贫Mo过渡区,而α-Ti基体内发现细小弥散分布的β颗粒,其周边无明显贫Mo过渡区。变形组织中α基体具有较强的织构,相应板材室温力学性能表现出较强的各向异性,横向杨氏模量、屈服强度和抗拉强度都高于轧向的。     

海绵钛/电解钛熔炼TC4钛合金铸锭直接轧制板材的组织及性能

分别以海绵钛和电解钛为原材料熔炼TC4钛合金,将熔炼后的铸锭进行热轧,研究两种原材料熔炼的铸锭轧制为TC4轧板后的组织与性能。结果表明,海绵钛TC4热轧板材组织较电解钛晶粒粗大,组织不均匀,而电解钛TC4热轧板材组织为均匀细长、条状交错的α相,呈现出类似网篮组织结构。海绵钛TC4板材的抗拉强度和洛氏硬度明显高于电解钛TC4钛合金板材,而电解钛TC4板材的塑性更好。海绵钛TC4板材的断裂方式为准解理断裂与韧性断裂的复合断裂,而电解钛TC4板材的断裂方式为韧性断裂。     

1450mm钛及钛合金二十辊可逆轧制机安装技术

本文以云南某钛业1450mm钛及钛合金二十辊可逆冷轧机组安装为例,分析总结了轧机生产流程及安装的重点难点,介绍了轧机安装工序及主要技术措施,为钛合金二十辊可逆冷轧机组安装提供技术参考。     

热处理对EB铸锭直接轧制TC4合金板材组织和力学性能的影响

对电子束冷床炉熔铸的TC4钛合金扁锭,通过3个火次轧制获得了不同厚度的板材,研究了不同退火温度(750、780、810和850 ℃)对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,一火轧制板材的显微组织破碎不充分,提高退火温度未能明显改变初生α相的形态,二火、三火轧制后原始片层组织逐渐完全破碎,等轴状初生α相比例相应提升,随着退火温度的升高,二火板材初生α相逐渐球化,三火板材初生α相在780 ℃开始逐渐长大,次生α相均呈现出增厚变宽的趋势。综合分析认为,一火板材在810 ℃、二火板材在840 ℃、三火板材在750 ℃退火后,获得了较好的强度和塑性匹配;通过对相应合金板材断口形貌分析,室温断裂机制和高温断裂机制均为典型的韧性断裂。