TC4钛合金φ450mm棒材不同厚度整体试样热处理工艺研究

通过对TC4钛合金f450 mm棒材80、40、20 mm整体试样热处理工艺的研究,分析不同的热处理温度和热处理冷却方式对棒材横、纵向组织和室温、高温力学性能的影响。结果表明:当整体试样厚度不大于40 mm,且采用双重退火(首次退火后水冷)的热处理工艺时,才能保证TC4钛合金f450 mm棒材的室温力学性能和显微组织符合GJB 1538,高温强度≥615 MPa。双重退火制度为:首次退火工艺为加热到b转变温度以下30~80℃,保温不少于1 h,水冷;随后再进行700~800℃,保温1~4 h,空冷。     

轧制和热处理工艺对TC4钛合金棒材超声声速的影响

为实现对TC4钛合金棒材超声声速的控制,对比研究了轧制和热处理（包括固溶处理、固溶时效处理和三重热处理）对TC4钛合金棒材超声声速的影响。结果表明：轧制温度和变形量对TC4钛合金棒材超声声速影响较大,随着轧制温度的降低和轧制变形量的增大,超声声速逐渐降低;热处理温度和冷却方式对棒材超声声速也有一定的影响,随着固溶温度的升高和时效温度的降低,超声声速逐渐升高;与固溶时效处理相比,经三重热处理后的棒材超声声速更高,且第一重热处理采用水冷的棒材最终超声声速高于采用空冷的棒材。     

TC4钛合金热力学行为及棒材轧制工艺研究

在Gleeble-1500热模拟机上进行了TC4钛合金压缩试验,分析了不同温度、不同应变速率下TC4钛合金热力学行为,确定了合金棒材最佳开轧温度为950℃,最佳应变速度为1s-1。随后在自行研制的八机架Y型轧机上进行连轧试验,分别得到准12、准6 mm棒材。结果表明,获得的产品组织均匀致密,晶粒细小,产品力学性能满足技术要求。     

TC4钛合金小规格棒材连续轧制工艺研究

研究了不同连续轧制温度对TC4钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,TC4钛合金相同道次加工,α+β两相区加工较β区加工棒材组织更细小弥散;两种轧制温度的棒材性能均符合GB/T 13810标准要求,两相区轧制较β区轧制抗拉强度高80~90 MPa,塑性变化不大。     

超低间隙TC4钛合金形变热处理工艺

实验用TC4ELI铸锭,经过开坯、锻造、轧制为18 mm的棒材,轧制变形量为91.6%;轧制后进行淬火,淬火温度为830℃,最后对淬火后材料进行温度为650℃、750℃,时间为1 h、2 h的热处理实验。结果表明:淬火后TC4ELI钛合金的抗拉强度最高,达到1064 MPa,此时材料的屈强比只有0.79。XRD结果表明,淬火后β相发生了马氏体转变,提高了材料的强度;在拉伸过程中,亚稳定的转变组织由于应变引起的转变,使材料均匀伸长率提高,增大了抗拉强度与屈服强度的比值。采用轧制(变形量为91.6%)+淬火(830℃)+650℃×1 h的形变热处理工艺后材料的抗拉强度和屈强比分别为1017 MPa和0.94,伸长率为17.5%,综合性能优异。     

大规格TC11钛合金棒材的热处理

对大规格 TC11钛合金棒材双重退火后的组织与性能进行研究.结果表明,TC11合金棒材热处理后,其中心部分组织因冷却速度缓慢,显微组织和α、β相成分发生明显改变.该组织与性能已不符合GJB 2744A-2007<航空用钛及钛合金自由锻件和模锻件规范>要求.因此大规格TC11合金棒材应根据材料的使用条件和不同的性能要求,适当调整热处理制度.     

TC11钛合金棒材锻造工艺的研究

研究了三种不同锻造工艺对TC11钛合金棒材的组织及力学性能的影响,使用金相显微镜观察了棒材的显微组织,使用拉伸试验机测试了拉伸性能。结果表明,通过β相区和两相区相结合的镦拔变形方式并制定合理的锻造温度可以得到球化程度较高、等轴、细小、初生α相含量适当的棒材组织,这种组织可实现棒材塑性和强度的良好匹配。     

TC4钛合金热连轧棒材孔型改进

为了使φ15·5 mmTC4钛合金热连轧棒材组织更加均匀、晶粒更加细小、性能更加优异,优化设计了φ15·5 mm TC4钛合金热连轧预精轧棒材孔型,并对比分析了原孔型和优化孔型轧制的φ15·5 mm TC4钛合金棒材预精轧各道次的变形量、显微组织和力学性能。实验结果表明,优化设计的φ15·5 mm TC4钛合金热连轧预精轧棒材孔型中除预精轧2的道次变形量比原孔型低,其余各道次的变形量几乎都高于原孔型,而且都在20%以上;采用优化孔型轧制的φ15·5 mm TC4钛合金热连轧棒材显微组织中初生α相含量较原孔型轧制的初生α相含量增多,其分布更加均匀、细小;优化孔型轧制的棒材各项力学性能都优于原孔型轧制的棒材。     

热处理对TC4-DT钛合金棒材组织和力学性能的影响

研究了热处理制度对TC4-DTφ100 mm棒材的组织和力学性能影响.结果表明:单重退火下,棒材的显微组织为等轴的初生α+β转组织,且随退火的温度的升高,初生α相增加,含量达60％以上.双重退火下,棒材的显微组织为双态的α+β转组织,且随第一重退火温度的降低,初生α相增加,但初生的α相含量小于40％.双重退火的室温拉伸强度低于单重退火的室温拉伸强度.     

热处理对TC4-DT钛合金棒材组织和性能的影响

研究了热处理对TC4-DT合金φ300 mm棒材显微组织、拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明:经800℃×2 hAC简单退火、α+β相区固溶+时效、β相区固溶+时效处理后的TC4-DT的显微组织分别为等轴组织、双态组织和片状组织.等轴组织具有较好的拉伸性能、低的断裂韧性和高的疲劳裂纹扩展速率:双态组织与等轴组织相比较,具有较好的拉伸性能,较高的断裂韧性和较低的疲劳裂纹扩展速率:片状组织的拉伸强度低于双态组织和等轴组织,塑性最低,断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率与双态组织的基本相同.总体来说,TC4-DT合金经α+β相区固溶+时效、β相区固溶+时效处理后可获得R_m≥3825 Mpa,R_(P0.2)≥750 Mpa,A_5≥8%,K℃≥90 Mpa ,疲劳裂纹扩展速率小于8×10~(-6)～9×10~(-6) mm/cycle的综合性能.     

热处理制度对TC4大棒材组织和性能的影响

研究了热处理制度对φ350 mm的TC4大棒材组织和性能的影响.结果表明:TC4大棒材热处理后的显微组织为等轴α+β转；等轴α相呈椭球状和短棒状,β转呈条状,且等轴α相与β转交错分布.随着退火温度的升高,等轴α相和β转尺寸减小,均匀化程度增强.同时,室温强度和断裂韧性逐渐升高.     

热处理对航空紧固件用TC16钛合金棒材组织性能的影响

TC16钛合金因其具有密度小、强度高、比强度大、耐蚀腐蚀、耐高温,无磁性、退火态具有优异的塑性和加工成型性,固溶时效态具有高强、高韧等性能,常被镦制成铆钉、螺钉、螺母等紧固件应用在航空、航天设备上。文章研究了不同退火工艺、固溶时效工艺对紧固件用TC16合金?8.0 mm棒材组织和力学性能的影响规律,最终确定TC16合金的最佳热处理制度,为紧固件用TC16合金的国产、自主可控化研制及生产奠定数据基础。     

热处理工艺对TA17合金棒材组织的影响

研究了热处理对TA17合金φ10mm棒材组织的影响,并对该合金显微组织的类型及特征进行了综合评价,目的是为制定加工工艺等提供参数.结果表明,当加热温度在相变点以下,TA17合金棒材的组织形貌特征是等轴α 晶间B组织、变形的等轴α 晶间β组织或二者的混合组织.随着温度的升高晶粒呈长大趋势,此时保温时间、冷却方式对组织形貌影响不大.加热温度接近相变点时,TA17合金棒材的组织形貌特征是粗晶粒等轴α和细晶粒针状β二者的混合组织.随着保温时间的延长,后者将完全转变成粗晶粒等轴α组织,冷却方式对组织形貌影响不大.加热温度高于相变点时,TA17合金棒材的形貌空冷时为板条α 晶间β组织,水冷时为针状α'组织.保温时间对组织形貌影响不大.     

热处理对TC4钛合金板材韧性的影响

本文研究了低间隙和高氧TC4板材在经不同热处理温度退火后的冲击韧性、显微组织和裂纹扩展速率,得到热处理温度对板材韧性的影响规律。结果表明:TC4板材经780 ℃热处理后显微组织类型为初生等轴状及长条状α+次生α+β转变组织,冲击韧性低,裂纹扩展速率高;经900~940 ℃热处理后显微组织类型为双态组织,冲击韧性高,裂纹扩展速率低。此外,降低氧含量会显著提高板材冲击韧性,降低板材裂纹扩展速率。     

热处理对TC4合金组织与性能的影响

研究了热处理对TC4半成品棒材的显微组织，拉伸性能，断裂韧性，裂纹扩展速率的影响，结果表明，经α＋β区固溶处理和β区固溶处理＋（α＋β）区时效处理后的TC合金显微组织分别为球状或条状初生α＋晶间β的双态组织和网蓝组织，双态组织结构具有高的拉伸性能和低的断裂韧性，网蓝组织具有良好的断裂韧性和疲劳性能。     

TC4无缝管材冷轧前热处理工艺探索

使用WZS-6000型真空热处理炉对TC4管坯进行轧制前热处理,热处理温度分别为800、860和920℃,保温1h炉冷至500℃再空冷至室温.对热处理后材料的显微组织和力学性能进行了分析.结果显示,860℃×1h炉冷至500℃再空冷至室温为轧制前最佳热处理工艺.     

热处理工艺对TC4钛合金组织和性能的影响

研究了不同热处理条件下TC4合金的微观组织和力学性能.结果表明,退火处理后,组织由α相与α相晶粒间弥散的细小等轴状β所组成,强度、硬度降低,韧性提高;在TC4两相区进行固溶处理,初生α相含量减少,形成了针状的马氏体α"组织,β相则由细小的等轴状逐渐转变为层片状,使得合金强度、硬度提高,伸长率呈下降趋势;时效处理后,针状的马氏体α"和亚稳态的β相将发生分解,转变成稳定的弥散的α相和β相,使合金综合性能得到改善.     

TC4-DT合金不同热处理后的组织与性能

研究了热处理对TC4-DT合金棒材的显微组织、力学性能的影响。结果表明,经过（α＋β）区固溶处理后的TC4-DT合金显微组织为等轴状α相＋晶间β相构成的双相组织;在β区和α＋β）区双重处理后的显微组织为网篮组织。两相区固溶时效处理能明显提高材料的强度和塑性,可以得到比较好的综合力学性能。