航空航天紧固件用Ti-6Al-4V合金丝材性能分析

本文首先简单介绍了航空航天紧固件的相关内容,然后再详细分析了航空航天紧固件所用的Ti-6Al-4V合金丝材的性能。     

紧固件用Ti-45Nb合金热处理工艺研究

研究了真空退火热处理工艺对Ti-45Nb合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Ti-45Nb合金的β晶粒随退火温度的提高而长大;随着退火温度的提高,Ti-45Nb合金的拉伸性能以及剪切强度的变化不明显;当退火温度为810℃时,合金获得了较理想的显微组织以及拉伸强度与剪切强度的良好匹配。     

手机结构件用Ti-6Al-4V合金丝材硬度稳定性研究

采用化学成分满足ASTM B348—2010和GB/T 3620.1—2007要求的Ti-6Al-4V合金铸锭为原料,通过锻轧工序处理成丝坯,然后经过少道次大变形量控温热拉拔成2.6 mm丝材,最后采用在线退火的方式进行热处理。研究了O元素含量及退火冷却方式、加热温度和加热时间对Ti-6Al-4V合金丝材硬度稳定性的影响。结果表明,采用低氧含量Ti-6Al-4V合金(O含量≤0.12%)、高温快速加热(920℃×30 s及890℃×30 s)结合循环水急冷方式处理,丝材HV硬度值可稳定控制在280~300之间。     

热处理温度对Nb47Ti合金丝材组织和性能的影响

对Nb47Ti合金丝材进行了不同温度(750、800、850、900、950℃)的热处理,研究其微观组织结构、晶粒取向分布及性能的演变规律,结果表明:750℃×1 h/WQ热处理后的Nb47Ti合金具有最佳的强度与塑性匹配,其抗拉强度为586 MPa、断后伸长率为31.3%,断面收缩率为90.87%,维氏硬度为1 573 MPa;随着热处理温度升高,Nb47Ti合金晶粒呈长大的趋势,平均晶粒尺寸从29.3μm增加到89.8μm;热处理会明显改变Nb47Ti合金的取向差分布。     

国产与进口EA4T车轴材料性能对比研究

对国产与进口EA4T车轴材料的各项性能进行了对比研究。研究结果表明:国产和进口EA4T车轴材料的室温力学性能、低倍组织、微观组织质量水平相当;国产EA4T车轴材料的纯净度(P、S、[H]、[O])、非金属夹杂物、低温冲击韧性控制水平优于进口车轴材料,国产EA4T车轴材料完全可达到进口材料质量水平。     

汽车发动机用高温合金丝材的研制

研究了冷拉变形量、固溶热处理制度和时效热处理制度对汽车发动机阀门用NCF751合金冷拉丝材的晶粒度和力学性能的影响。研究结果表明,NCF751合金经过25%左右的冷拉变形后,可获得均匀细小的晶粒组织和良好的综合性能;随着固溶温度的提高,合金的晶粒度呈现增大的趋势,硬度变化较大;随着固溶时间的延长,合金的晶粒度更均匀,硬度变化较小;随着时效温度的提高,合金的室温拉伸强度和硬度先增大后减小;时效时间的延长对合金的室温拉伸强度和硬度的影响较小,基本保持不变。     

Ti-2Al-2．5Zr合金丝材延伸率影响因素分析

研究了组织形态、主要间隙元素O含量及热处理制度对Ti-2Al-2．5Zr钛合金丝材力学性能的影响规律。结果表明，O是丝材延伸率的主要影响因素，应对O含量做严格控制：均匀细小的等轴组织对丝材延伸率及强度的提高有利；在700℃-850℃进行真空退火，可使丝材具有较好的塑性与强度的匹配。通过以上研究，使丝材延伸率有较大提高，塑性、强度均稳定达到了相关标准要求。     

外科植入物用Ti-6A1—7Nb合金板棒丝材制备及性能表征

在工业生产条件下,通过熔炼、锻造和轧制工艺制备出不同规格的外科植入物用的Ti-6A1-7Nb合金板、棒、丝材,表征了不同规格材料的组织与性能,进行了Ti-6A1—7Nb合金材料体外细胞毒性试验、刺激与迟发型超敏反应试验、污染物致突变性检测和骨植入试验。研究结果表明：板、棒、丝材组织与性能均满足GB23102-2008、GB／T13810-2007和ASTMF1295标准要求;Ti-6A1—7Nb合金材料不含毒性组元,生物相容性好,是一种比Ti-6A1-4V合金更理想的外科植入物材料;多种形式植入件的近百例临床使用效果良好,适合临床应用。     

内燃机用粉末烧结Ti-21.5Nb合金组织与力学性能研究

采用放电等离子烧结技术制备内燃机用Ti-21.5Nb-2Zr-1.2Mo-0.1Y钛合金材料(Ti-21.5Nb), 并对其进行固溶和时效处理, 通过扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸测试仪等设备分析试样的微观形貌、组织结构、物相组成以及力学性能。结果表明: 采用等离子旋转电极法制备的预合金球形粉末相对密度较高, 并且未形成孔洞; 烧结试样和固溶试样都是由β相与α相组成, 放电等离子烧结Ti-21.5Nb合金和常规铸锭合金具有相同的相结构变化规律; 合金烧结组织由β等轴晶和一些小尺寸α相构成, 其中β等轴晶的粒径介于30~80μm; 在800 ℃下对烧结试样进行固溶时效处理, 得到的固溶组织主要是由β相构成, 同时在β相中还生成了椭球形α弥散组织; 在500 ℃下对Ti-21.5Nb固溶试样进行时效处理, 在合金基体中析出ω相, 而原先的α相全部消失; 在380 ℃时效处理时, 组织中只存在α相, ω相完全消失; 在800 ℃对Ti-21.5Nb合金进行固溶时效处理可以获得力学性能更优的钛合金材料。     

国产新工艺离心铸管与Inconel 600进口轧制管耐腐蚀性能对比研究

探讨了国产新工艺离心铸管的耐腐蚀性能,并与Inconel 600进口轧制管进行对比研究,为国产新工艺离心铸管的应用提供一定的数据参考和使用建议。     

热处理对Ti-8V-8Cr-2Zr-3A1合金丝材组织和性能的影响

分别选用不同的固溶温度、固溶冷却方式和时效保温时间对Ti-8V-8Cr-2Zr-3A1合金丝材进行热处理,研究了热处理制度对丝材室温拉伸性能及金相显微组织的影响。结果表明：固溶处理温度在740～820℃范围内,力学性能及显微组织对温度不敏感,固溶温度继续提高时,材料晶粒明显变大,强度降低,塑性下降;固溶温度为740℃,分别以水淬、空冷方式冷却,材料的组织、性能无明显变化,以炉冷方式冷却,强度提高,塑性下降。眼镜架用Ti-8V-8Cr-2Zr-3A1合金丝材较为理想的热处理工艺为740℃×10min／AC＋550℃×（4～6）h／AC,经该工艺处理后,材料的抗拉强度约1120MPa,延伸率大于12％,能够满足用户要求。     

高强高韧钛合金Ti-63饼材组织与性能研究

研究了加工及热处理工艺对Ti-63合金饼材组织和性能的影响。结果表明,锻造的饼材经两相区双重热处理,抗拉强度均大于1300MPa,其中网篮组织的断裂韧性约为60MPa.m1/2,优于双态组织;在β区和两相区两次锻造完成的饼材经β区简单热处理,获得魏氏组织,其抗拉强度为1210MPa,断裂韧性为77MPa.m1/2,具有较好的综合性能。     

利用连轧技术生产铝合金紧固件用线杆材

铝合金紧固件的生产工艺目前仍以连铸连轧和挤压拉拔法为主,中色科技开发的三辊Y型连轧机列结合了这两种工艺的优点,可生产5xxx、6xxx和7xxx系铝合金线杆,最大卷重可达300kg。     

粉末冶金Ti-23Al-17Nb的制备及性能

采用热等静压预合金粉末的方法制备了粉末冶金Ti-23Al-17Nb(原子分数)材料,用于试验的Ti-23Al-17Nb预合金粉末是采用气体雾化工艺制备的。研究了不同的热等静压工艺和热处理工艺对其力学性能的影响。测试了热等静压态和热处理后合金的力学性能,并对其微观组织进行观测。结果表明:热等静压后得到的材料虽然组织均匀、细小,但延伸率才达到2.0%;经固溶时效后,在材料的强度变动不大的情况下,材料的延伸率提高到了4.3%。经不同的固溶时效之后,材料的力学性能差异较大。     

中间退火对W25Re合金丝材加工性能的影响

研究了中间退火工艺参数（丝径、温度、速度）对W25Re合金丝材抗拉强度、组织及成品率的影响。有关结果表明，通过适当选取中间退火工艺参数，可改善W25Re合金丝材的加工性能，使合金坯料加工成D0．1mm细丝的成品率达60％，且断丝次数不超过3次。     

Ti-6Al-7Nb合金随温度的组织与性能演变

为揭示Ti-6Al-7Nb合金随热处理温度的不同,显微组织、力学性能及相组成的变化规律,研究了合金在650℃-1030℃热处理空冷条件下的组织演变,进行室温力学性能测试与XRD分析。结果表明：650℃属于时效温度,热加工得到的原β转变组织中析出细小的α相,合金的强度和弹性模量有所提高。700℃-850℃之间进行热处理,可以获得良好的综合性能,满足相关标准要求。合金弹性模量处于94-100 GPa。950℃-1030℃温度范围内,随着温度的升高,由于二次针状α相的析出,或者生成α"相,呈现强度上升,塑性下降的趋势。650℃、850℃两个温度热处理后,Ti-6Al-7Nb合金的XRD图谱未出现β相的衍射峰,均为α相的衍射峰。1030℃热处理后,α"相具有较强的(002)、(101)衍射峰,其它晶面的衍射峰能量很弱。合金弹性模量达最大值108GPa。通过金相观察,推算Ti-6Al-7Nb合金α+β→β转变的开始温度处于900℃-920℃,终了温度处于1010℃-1030℃。     

海洋环境用Ti-5111合金板材的组织与性能研究

以经过两相区轧制得到的25 mm厚Ti-5111合金板材为研究对象,研究了不同热处理制度下板材的显微组织和力学性能。研究发现,800℃热处理后的组织为等轴组织,950℃热处理后的组织为双态组织,1 000℃热处理后为魏氏体组织。950℃热处理后板材综合性能最好,其Rm=870 MPa,Rp0.2=775 MPa,A=14%,AKV=81 J。分析了不同热处理温度下Ti-5111合金冲击试样的断口形貌,并分析了影响材料韧性的因素,发现Ti-5111合金板材的冲击韧性与组织类型有关,双态组织的冲击韧性最好,魏氏体组织的次之,等轴组织最差。板材焊缝的力学性能与母材相当,表现出优异的焊接性能。     

国产和进口Ni36夹杂物对比分析研究

用电解萃取和夹杂物定量统计分析工具,对国产和进口Ni36的夹杂物情况进行研究。为更好地表征夹杂物,得出更具统计性的结果,同时降低试验时间,采用两套不同的参数设置来分别研究小尺寸夹杂物和大尺寸夹杂物。研究结果显示,对于大尺寸夹杂物,在数量、种类、尺寸和形态上,二者不存在明显的差异;对于小尺寸夹杂物,从数量和种类上,二者存在明显的差异,进口产品夹杂物的数量明显大于国产的,且在种类分布中,进口Ni36更加偏向于与MgO相关的夹杂物。