我国将建世界最大模锻压机

等温模锻液压机是航空、航天、宇航及其他重要机械生产重要锻件的关键设备。大型模锻压机主要用于铝合金、钛合金、高温合金、粉末合金等难变形材料进行热模锻和等温超塑性成形。其锻造特点是通过大压力、长保压时间、慢变形速度改善变形材料的致密度，通过细化材料晶粒提高锻件的综合性能，提高整个锻件的变形均匀性，使难变形材料和复杂结构锻件通过等温锻造和超塑性变形来满足设计要求，并可节约材料40％。     

(α2+O+B2)三相Ti_3Al基合金的微观组织与力学性能

研究了一种（α2＋O＋B2）三相Ti3Al基合金环锻件的微观组织和力学性能,结果表明：住（α2＋B2）两相区充分变形的、具有均匀分布的等轴初生α2相和片状O相的锻件能够获得良好的高温强度性能和室温塑性;β单相区变形的、具有粗大片状组织形貌的锻件拉伸强度和延伸率都很低;（α2＋B2）两相区少量变形的、具有短棒状初生α2相的锻件除了拉伸塑性差以外,高温持久性能也很差;锻件微观组织中异常的长片O相存在会降低合金的塑性性能。控制锻件在（α2＋B2）两相区变形前的β晶粒的尺寸以及保证在（α2＋B2）两相区足够的变形量非常关键,以避免晶界α2相和长片初生O相,提高微观组织的均匀性和锻件的拉伸塑性性能。提高（α2＋O＋B2）三相Ti3Al基合金的Mo含量有助于蠕变性能。     

钛合金粉末热等静压数值模拟及性能研究

利用大型的有限元软件MSC.MARC对钛合金粉末在热等静压(HIP)条件下的变形和致密化规律进行研究,并以典型的TC4(Ti-6Al-4V)粉末为原材料,以数值模拟为工艺指导,进行TC4粉末材料热等静压成形试验,全面分析了热等静压成形的钛合金材料的微观组织和力学性能。结果表明:粉末冶金Ti-6Al-4V微观组织均匀细密,主要有片状α相和相间β相组成,在颗粒与颗粒的交界处,有等轴α相组织的存在,这种特殊的微观组织导致粉末冶金Ti-6Al-4V材料具有不低于锻件的力学性能。     

不同加热制度下TA15钛合金变形组织及微观取向分析

在Gleeble—3500型热模拟机上对近α型TA15钛合金进行等温压缩实验,研究不同加热制度对TA15钛合金热变形后微观组织、晶界取向差和晶粒取向的影响。研究结果表明,在两相区(900℃)变形时,常规加热制度下变形后TA15钛合金微观组织主要由原始等轴α相、再结晶α相和马氏体α'相组成,当晶界取向差为40°、60°和90°左右时晶界比例出现峰值;而β相区加热制度下合金变形微观组织主要由片状马氏体α'相、β相和晶界处细小的α相组成,当晶界取向差为60°和90°左右时晶界比例出现峰值,晶粒择优取向性增强。在β单相区(1 050℃)变形时,常规加热制度下变形后合金微观组织中β晶粒晶界清晰,集束特征明显;而β相区加热制度下合金变形微观组织主要由长宽比较大的α'相组成,原始β晶粒消失,当晶界取向差为60°和90°左右时晶界比例出现峰值,晶粒择优取向性减弱,各向同性增强。     

新型铸&锻FGH4096合金涡轮盘研究

针对先进航空发动机用高合金化程度的镍基涡轮盘合金铸锭凝固偏析及热加工组织均匀性控制困难的特点,开发了电渣重熔连续定向凝固冶炼、多向锻造制坯和等温锻造成型相结合制备FGH4096合金涡轮盘的铸锻工艺路线。从合金铸态组织特点、热加工塑性、组织控制、性能特点以及变形强化机理等方面,对铸锻FGH4096合金涡轮盘锻件制备进行了研究。研究结果表明,定向凝固铸锭能避免出现大尺寸η相、硼化物相以及碳氮化物条带,铸锭具有优异的热加工塑性;饼坯采用多向锻造技术制备,消除了变形死区,同时饼坯各部位晶粒组织均匀细小,晶粒尺寸范围ASTM 9~10级;涡轮盘锻件不同部位晶粒组织均匀细小,超声可探性提高;随着固溶温度增加,合金拉伸屈服强度降低;在亚固溶温度下热处理时,随着固溶后冷却速率的增加,合金蠕变性能增强;涡轮盘缘处试样在704℃/690 MPa条件下蠕变主要变形机制为微孪晶剪切机制。     

TC17钛合金压气机前轴颈锻件β锻造工艺优化

采用有限元模拟分析了TC17钛合金压气机前轴颈锻件原工艺的成形过程,发现原工艺的预制坯采用棒材局部镦粗的成形方式不合理,造成了锻件轮盘部位应变过大,杆部应变过小,各部位组织不均匀。通过优化预制坯结构,采用饼坯挤压成形工艺后,显著地改善了锻件应变的均匀性和组织的均匀性,高倍组织为典型的网篮组织,β晶粒得到明显拉长,且晶界α相出现弯折。力学性能测试结果表明,优化后锻件各部位的室温拉伸性能、硬度和低周疲劳性能差异较小,满足相关技术标准的要求。     

热模锻成形7075铝合金平头锥壳实验研究

采用热模锻制备７０７５铝合金导弹锥壳模拟试件，研究了锻后锻件各部位金相组织和硬度值分布情况。结果表明，采用热模锻制务的导弹锥壳模拟件在成形过程中，金属流动比较均匀，锥壳具有较均匀的组织性能。     

基于数值模拟的粉末冶金TiAl合金叶片模锻工艺研究

采用Deform-3D有限元软件对粉末冶金Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W(摩尔分数,%)合金叶片的模锻工艺进行数值模拟研究,分析预热温度和上模速度对TiAl合金叶片锻件的等效应变场和等效应力场分布以及上模载荷的影响。结果表明,随预热温度升高和上模速度减小,叶片锻件的等效应变场和等效应力场分布更均匀,有利于提高叶片组织的均匀性。随着模锻过程的进行,由于TiAl合金加工硬化以及锻坯与模具间的摩擦增大,导致上模载荷不断增大,而预热温度升高和上模速度减小均使上模载荷显著降低。粉末冶金TiAl合金叶片模锻变形的最佳工艺参数为预热温度1200℃、上模速度0.5 mm/s。     

TC17钛合金盘件的β锻造工艺优化

针对某TC17钛合金盘件生产中的异常组织问题,开展盘件锻造工艺优化研究.结合有限元模拟技术,对预制坯结构和锻造工艺参数进行了优化,通过对比分析工艺优化前后TC17钛合金盘锻件的高低倍组织和力学性能发现,采用优化工艺可消除原有工艺条件下锻件中的高应变带和低应变区,大幅改善了盘锻件的变形均匀性,进而提高了TC17钛合金盘锻...     

ZL116合金的半固态模锻成形组织与性能

采用300 t压力机,对半固态ZL116合金进行了模锻成形实验.结果表明 半固态模锻成形可以获得组织致密、轮廓清晰、充型完整的成形件;成形件微观组织主要为细小、分布均匀的近球状和蔷薇状非枝晶组织;同时由于成形静压力的作用引起局部组织发生塑性变形,使半固态模锻件的性能明显优于液态模锻件的性能.硬度可达65.7HB,高于液态模锻件20.5%,为半固态加工技术在战车上的应用奠定基础.