Ti-6Al-4V合金在超塑性条件下的变形行为

前言为了把钛合金的超塑性特性应用于实际,本文报告了以下两项试验工作。第一项工作的目的是研究冶金因素(显微结构和α晶粒大小)和变形条件(变形速度和变形温度)对Ti-6Al-4V合金超塑性特性的影响;第二项工作的目的是研究在等温和超塑性条件下变形的Ti-6Al-4V合金拉伸性能和显微结构,研究初始显微结构和变形条件对等温变形的钛合金性能的影响。     

粗晶LC4合金的超塑拉伸行为

研究了粗晶LC4合金的超塑性能、超塑性条件及微观组织演变规律等。结果表明,粗晶 LC4 合金在适当的变形温度及速度条件下具有一定的超塑性。所得较佳变形温度为 430℃,较佳应变速率为 1.1×10-2 s-1,在此条件下,试样的伸长率可达到124%~140%,流动应力不超过 46.9 MPa。粗晶 LC4 合金在较低温度和较高应变速率条件下,因能产生有效的再结晶细化而呈现出一定的超塑性。试样断口呈现出空洞长大、连接和晶间断裂的特征。     

MB26镁合金的超塑性与超塑挤压研究

研究了MB26镁合金的超塑性,找到了该合金的最佳超塑性条件,分析了变形速率、温度等因素对该合金超塑性的影响。另外还对该合金的超塑性挤压作了实验研究。     

超塑效应在工模具中的应用

<正> 金属或合金在一定的变形温度、变形速度和金相组织条件下,能表现出极高的塑性。一九四六年苏联科学家在Zn-22％Al合金上发现了极大而均匀的延伸从而提出“超塑性”概念。一九六四年美国学者W·A·Backofen在超塑效应的研究中引入了应变速度敏感系数m值,用来反映金     

TA15合金应变速率循环超塑性研究

采用应变速率循环法研究了TA15合金的超塑性.在变形温度分别为850、900、950℃,应变速率范同为1×10-5～1×10-3S-1的试验条件下.讨论了工艺参数对流变应力、m值及其超塑性的影响.结果表明,TA15合金具有较好的超塑性,最佳变形温度为900℃,伸长率为412%.     

分步拉伸变形对TA15合金超塑性的影响

采用分步变形法对TA15合金在10 kN高温电子拉伸试验机上进行了超塑性拉伸试验,研究了变形温度和预变形量对该合金超塑性性能及微观组织演变。结果表明:变形温度为850~950℃和预变形量为100%~200%时,TA15合金呈现出良好的超塑性;变形温度为900℃和预变形量为150%时,该合金的超塑性能最好,最大延伸率为1456%;变形温度为950℃时,该合金的超塑性能降低,延伸率仅为188%。TA15合金的微观组织状态显示:该合金在拉伸变形过程中微观组织保持等轴状,但是随着变形温度的升高,晶粒开始长大,变形温度越高,晶粒长大越显著。     

第五章 热体积模锻

1.坯料准备和模锻温度规范热体积模锻是在大批量生产条件下,由钛及其合金制取复杂形状零件最普遍的方法之一。在钛及其合金的热模锻时,经常出现压折、皱折、斑疤等类型的废品。这种废品是在单位变形抗力较小、金属内层塑性较大情况下,坯料尖锐角快速冷却的后果。所以,对于钛合金的模锻,推荐采用圆角坯     

铝合金超塑性等温模锻的研究

一、前言超塑性等温模锻是指把具有超塑组织的坯料放到加热至变形温度的模具里,在超塑条件下进行的模锻工艺。如果不考虑变形热效应,变形在等温条件下进行。这种工艺有如下优点: 1.显著提高变形金属的塑性,降低模锻力; 2.可一次成形大锻件,制品尺寸精确,机加工量少或不用机加工; 3.减少模具消耗,降低设备吨位,大大节约生产成本;     

供应态2B70铝合金超塑性试验研究

试验研究了供应态2B70铝合金经普通退火处理后在不同变形工艺下的超塑性变化规律.结果表明:采用3.3×10-4 s-1的初始应变速率,在360℃～490℃的拉伸温度范围内2B70铝合金具有一定的超塑性.450℃为合金的最佳超塑性拉伸温度,3.3×10-4 s-1为最佳初始应变速率,在最佳超塑性条件下合金的最大伸长率达到193.3%,流动应力为13.94 MPa.在超塑性拉伸过程中,由于不断发生动态回复及再结晶,晶粒趋于明显细化和等轴化.合金的超塑性变形是以晶界滑移为主的变形机制,在较低拉伸温度及较高初始应变速率下晶界滑移痕迹较少,表现出明显的晶间断裂特征.     

工业铝合金的超塑性

在对铝合金超塑性所做的大量工作中,研究了单相和两相型式的合金[1—2等]。而对工业铝合金则研究得很少[3—5]。同时,只有测定出各个技术领域中所使用的工业铝合金出现超塑性效应的条件,才有可能使这个效应得到实际应用。为此,本研究确定了一系列工业铝合金——变形的可热处理强化的B96Ц、B93、AK6、01420、AK4—1和不可热处理强化的AMr6合金(表1)转变为超塑性状态的条件。     

Ti60高温钛合金的超塑性拉伸行为及组织演变

通过高温拉伸试验研究了Ti60合金在940~1000℃、6.7×10-5~3.3×10-2s-1应变速率条件下的超塑性变形行为及组织演化规律。结果表明:Ti60合金具有较宽的超塑性变形温度及应变速率范围,在上述所有实验条件下都具有超塑性,伸长率220%~527%。最佳超塑性拉伸变形条件为980℃、3.3×10-4s-1,在此条件下,该合金伸长率达到最大值527%。在超塑性拉伸过程中,有晶界滑动、晶内变形、动态再结晶及扩散蠕变等过程发生,试样变形区由于发生动态再结晶,原始条状初生α相明显等轴化。     

TC6,TC11钛合金的超塑性试验

钛合金在一定温度范围和应变速率条件下,呈现“超塑性”状态——即可以在特定温度下低应力作用能产生巨大变形的特性,且降低应变速度时能降低变形应力。本文研究了温度、速度和试验环境对TC6、TC11二种牌号钛合金超塑性影响。结果是温度、速度和试验环境对钛合金超塑性有很大影响。     

TB8钛合金超塑性变形的组织演变

研究了TB8合金在不同变形条件下的超塑性及其显微组织。结果表明,变形温度为690～840℃、应变速率为1.0×10~(-4)～1.0×10~(-3)s~(-1)时,TB8钛合金均具有超塑性。750℃、1.0×10~(-4)s~(-1)拉伸时,合金塑性最佳,伸长率为524.9%。变形过程中,变形软化和加工硬化相互抵消,表现为传统的超塑性变形稳态流动特征。变形温度、应变速率和变形程度对合金的超塑性、显微组织均有明显影响。应变速率越低,等轴β相晶粒尺寸越大。拉伸温度升高,β相晶粒尺寸增大,α相颗粒逐渐被溶解,β相饱和化,但仍能保持一定的等轴度。随着变形程度增大,β相晶界和基体弥散析出的α相越多,细小、弥散分布的α相可以抑制晶粒的过分长大,使合金塑性得到改善。     

TC4钛合金板的超塑性

通过拉伸法和金相分析研究了国产TC4合金板的超塑性。结果表明:TC4合金超细晶粒板是一种优良的超塑性板材,不需其它处理即可用于超塑性成形;最佳超塑性成形条件是:变形温度为880～920℃,应变速率为5.5×10~(-4)S~(-1)～1.3×10~(-3)S~(-1),在此条件下,单向拉伸的m值为0.58～0.62,试件伸长量可达1000%以上;在最佳变形条件下,材料的变形抗力小于4kg/mm~2。     

LZ91镁锂合金板材的超塑性气胀成形研究

本文利用热拉伸实验、气胀成形实验、金相分析和扫描电镜观察,研究LZ91镁锂合金板材的超塑性、气胀成形性能及其组织结构。结果表明:在热拉伸变形温度为573 K、应变速率为0.001 s-1时,其伸长率可达343.7 %,应变速率敏感指数为0.697,轧制态的LZ91合金板材表现出优良的超塑性;在胀形温度573 K,胀形气压0.06 MPa条件下,板材成形高度为51.14 mm,高径比达1.279,说明该镁锂合金板材具有良好的超塑性成形潜力;在热拉伸变形和超塑性气胀成形过程中,均有动态再结晶现象产生,可有效提高该合金的塑性成形能力;在拉伸断口和胀形件破裂处断口均存在典型的超塑性空洞形貌特征,说明两者的主要变形机制均为晶界滑移,且合金超塑性失效的主要原因是空洞的长大和连接。     

一种新型镍基粉末高温合金等温热压缩过程中的超塑性变形行为研究

基于Gleeble等温热压缩试验,并结合OM、SEM、EBSD等分析手段,研究了一种新型热挤压态第3代镍基粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)在超塑性压缩变形过程中的流动特性和微观组织演化规律。给出了在温度1050、1100℃,应变速率0.001、0.005 s^-1,不同变形量(应变)条件下的超塑性变形行为及其变形机制。结果表明：FGH4113A(WZ-A3)合金在热压缩变形过程中表现出良好的超塑性,未发现孔洞或裂纹;1100℃/0.001 s-1大变形后期(60%～80%变形量)晶粒有长大趋势,其余变形条件晶粒尺寸变化不大;在超塑性压缩变形过程中,累积的位错主要通过动态回复和动态再结晶所湮灭,晶界滑移是发生大变形而未开裂的主要原因。该研究结果为新型的FGH4113A(WZ-A3)合金超塑性等温锻造工艺制定奠定了良好的基础。     

等温锻造技术及应用

等温模锻技术是在传统模锻工艺基础上发展起来的一项新工艺．与普通模锻技术不同．它是将模具和坯料均加热到锻造温度．并使坯料在变形过程中保持温度不变。该技术可以显著改善坯料的塑性和流动能力．主要应用于航天、航空工业中的钛合金、高温合金、铝合金和镁合金锻件．以及新材料难变形合金锻件的精密成形。     

关于金属压力加工过程中合理利用超塑性问题

金属与合金的超塑性效应是提高金属加工工艺效果的重要因素。在体积模锻、板材冲压成形和其它特种成形工艺过程中利用超塑性工艺。因可减少或取消机加工余量,相应的减少了金属的加工体积和劳动量,为此可以提高材料的利用系数和非加工表面系数,降低了能源消耗和成形力,并提高了产品质量。然而,在金属或合金变形时实施超塑性状态,使金属加工工艺大为复杂并提高下成本。首先必须使原始毛坯具备超细晶粒组织。其次,由于必须规定超塑性变形时的温度一速     

含过渡金属添加剂的Al—Cu—Mg系合金的超塑性

在一定的温度-速度条件下,一系列工业铝合金中均呈现出超塑性效应,其中含Zr(Супгал合金)和Mn(1201合金)添加剂的Al-Cu系以及含Mn和Zr添加剂的Al-Mg系合金最为明显.同时,在文献中象Al-Cu-Mg(п16型合金)这样一科重要合金系的超塑性的研究实际上尚未遇见. 本文研究了含Zr和Sc过渡金属添加剂的16型合金超塑性产生的、条件.     

工艺参数对粗晶Ti2AlNb合金超塑性行为的影响

研究了粗晶状态(200～800μm)的Ti-22Al-25Nb合金在1213～1263 K温度范围内和3.3×10-4～3.3×10-2s-1初始应变速率范围内的超塑性性能与变形工艺参数之间的关系,探讨了温度和应变速率变化对合金延伸率的影响规律,并根据合金在变形过程中的流变应力变化对合金的本构方程进行了求解。结果表明,在上述条件下粗晶状态的合金也表现出一定的超塑性,较佳变形温度为T=1238 K,较佳初始应变速率为3.3×10-4s-1,延伸率达到370%,合金的延伸率随应变速率的降低而增大。通过对合金变形过程相关数据进行计算,合金的热变形激活能为759.918 kJ/mol,合金的变形机制主要表现为动态再结晶和新相长大。