挤压速度对Ti3Al基合金包套挤压过程影响的数值模拟

目的研究挤压速度对Ti_3Al基合金包套挤压过程的影响规律。方法利用数值模拟技术在Deform-2D有限元软件中模拟Ti_3Al基合金的包套挤压过程。结果挤压速度越大,坯料及包套的温度和等效应变越高,并且坯料成形的挤压比也越大;在模拟的挤压速度范围内,挤压速度对坯料的等效应力场和模具载荷影响较小。结论选择挤压速度时应使坯料温度和应变速率有良好匹配,这样可以提高坯料成形的均匀性,降低模具载荷以及坯料所受到的应力,为Ti_3Al基合金的包套挤压开坯过程提供参考。     

基于极性交互模型的MoLa合金锻造工艺优化及热变形行为

采用Geeble1500型热模拟试验,对MoLa合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在变形温度800～1150℃,应变速率0.001～10s~(-1)范围内的热变形行为。通过对不同变形参数下的流变曲线分析发现,随应变的增加,流变曲线大多呈现为缓慢上升或保持稳定,但在应变速率为0.001 s~(-1)时,1000～1150℃变形温度下流变应力随应变的增加而下降;采用PSO-BP神经网络建立MoLa合金本构模型,经过误差计算得出,该模型的相关系数和平均相对误差分别为:0.995和1.48%,具有良好的精度;基于极性交互模型绘制MoLa合金本征热加工性能参数ξ图,并通过对失稳区和稳定区组织分析发现,失稳区主要以局部流动为失稳形式,稳定区主要以动态回复为变形机制;通过ξ图和组织观察可知,MoLa合金最佳的变形参数范围为:变形温度1100～1150℃、应变速率0.001～0.05 s~(-1)。     

固溶时间对Ti-22Al-24Nb合金力学性能及断裂行为的影响

对Ti-22Al-24Nb合金进行不同时间的固溶处理,采用拉伸试验和平面应变断裂韧性测试,结合光学显微镜和扫描电镜观察合金微观组织及断口形貌,分析固溶时间对Ti-22Al-24Nb合金力学性能及断裂行为的影响。结果表明:经不同固溶时间处理后,合金断裂形式是解理断裂;随固溶时间的增加,合金断口的韧窝数量先增加后减少,强度先降低再升高,塑性和断裂韧性呈先升高再降低的趋势;当固溶120 min时,Ti-22Al-24Nb合金具有最佳的强韧性匹配,KIC达最大值为51.6 MPa·m1/2,其抗拉强度为950 MPa,屈服强度为915 MPa,伸长率和截面收缩率分别为15.69%和42.28%。     

时效对Ti-22Al-24Nb合金显微组织及力学性能影响

研究了经1000℃/2 h/WC(水冷)固溶处理的Ti-22Al-24Nb合金在不同时效条件下的组织演变规律,且进行了不同时效时间下组织的力学性能测试。结果表明:时效时间对显微组织中相的含量和尺寸的变化影响较为明显。随时效时间增至24 h时,部分晶粒发生了长大,且次生α2/O相长大明显,初生的α_2相长大并等轴化。随时效温度的升高,晶粒尺寸变化不明显。经780℃/20 h/AC(空冷)时效处理后,合金常温力学性能提升较小,抗拉和屈服强度分别提升至1022和950 MPa,但塑性却大大降低至3%左右,随时效时间延长至24 h,强度增加,塑性变化不大;合金高温力学性能为强度增加不明显,但塑性明显增加,其伸长率为20.27%,随时效时间延长至24 h,合金的高温强度进一步增加,抗拉强度为1019 MPa,屈服强度为977 MPa,但高温塑性出现了下降。