Ti-10V-2Fe-3Al合金的再结晶

Ti-10V-2Fe-3Al合金是七十年代问世的高强高韧近β钛合金。本文从金相和真应力-真应变曲线两个方面研究该合金在热变形过程中及随后冷却过程中的再结晶特性。     

铸造Ti-6Al-4V钛合金流动性研究

制备石墨型和陶瓷型两种铸型,浇注螺旋形试样,考查了Ti-6Al-4V钛合金的流动性。在真空凝壳炉下重熔Ti-6Al-4V合金,浇注流动性试样并测量其流动长度,比较两种铸型下Ti-6Al-4V以及陶瓷型下Ti-6Al-4V不同Fe含量时的流动性能。结果表明,铸型材料对合金流动性影响较大,陶瓷型流动长度高于石墨型近2倍,陶瓷型条件下Ti-6Al-4V合金流动性随Fe含量增加而略有下降,0.25%的Fe含量时流动长度约为0.05%的Fe时的80%。     

Ti-6Al-4V钛合金的激光弯曲成形特性

以Ti-6Al-4V薄板材料为研究对象,研究了激光弯曲成形技术在钛合金上的应用特征.通过实验描述了不同扫描参数对弯曲角的影响规律,并对多次扫描下的板材弯曲动态特性进行了研究.结果表明:弯曲角随扫描次数呈近似的线性增加关系;在扫描次数一定的情况下,存在一个最优的累积线能量使弯曲角达到最大;不同的材料状态在加热和冷却过程呈现出不同的弯曲动态特性.此外,对激光弯曲后的材料微观组织、力学性能进行了测量和分析.结果表明:扫描参数的选择对发生相变的区域形状与相变区组织有较大影响;多次扫描后,加热区材料的强度与硬度均增加,塑性降低.     

钛合金Ti-6Al-4V纵扭超声铣削残余应力试验研究

目的 提出将纵扭超声振动和铣削加工相复合,对钛合金Ti-6Al-4V进行试验研究,探索工艺参数对加工残余应力的影响规律,实现钛合金的压应力抗疲劳制造。方法 通过试验对比分析了纵扭超声铣削和传统铣削在切削力、切削温度和残余应力的差异性。采用正交试验和单因素试验相结合的方法,同时考虑因素交互作用,研究了加工参数、冷却润滑条件以及刀具磨损对加工残余应力的影响。结果 相较于传统铣削,纵扭超声铣削能够使平均切削力降低约16.3%,切削温度降低约25.6%,表面残余压应力值增加31.3%。在所选参数范围内,径向切深对表面残余应力的影响较大（贡献率为34.1%）,而振幅影响较小（贡献率为6.5%）。表面残余压应力值随着铣削速度、每齿进给量以及径向切深的增大有不同程度的降低,随着振幅的增大有一定程度的提高。采用乳化液作为切削液能够提高加工表面的残余压应力值,而干式切削能够获得和在水、油切削液条件下相当的加工表面残余压应力值。工件表面的残余压应力值随着刀具磨损的增加而逐渐减小。结论 纵扭超声铣削能够有效降低切削力和切削温度,提高加工残余压应力值,同时选择适当的工艺参数及润滑冷却条件可进一步增大表面压应力值,可作为一种可靠的压应力制造技术。     

喷丸对Ti-10V-2Fe-3Al钛合金拉-拉疲劳性能的影响

研究了高强度钛合金Ti-10V-2Fe-3Al表面喷丸强化所产生的表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力和表面层残余压应力场变化及喷丸对其拉-拉疲劳性能的影响.结果表明:喷丸强化可使Ti-10V-2Fe-3A钛合金的表面粗糙度减小和表面层产生一定深度的残余压应力场,喷丸强化引起的表面完整性的改善显著提高了疲劳性能.疲劳试验结果证实了喷丸强化不仅可以显著延长高强度钛合金Ti-10V-2Fe-3Al的拉-拉高周疲劳寿命,而且可使1×107周次下的疲劳极限提高约30%,且表面喷丸强化后疲劳裂纹源由多个变为一个.     

Ti-6Al-4V钛合金相颗粒粗化动力学及形貌变化

以Ti-6Al-4V钛合金为例，研究了韧性双相合金不同温度保时相颗粒变化情况。结果表明，在α相颗粒粗化的同时，还伴随着α相形貌由“短棒状”向等轴状转变。在800℃和600℃保温时，α相颗粒粗化机制均为Al原子从其他α相颗粒中沿晶界或相界以一维扩散的方式转移到粗化的相颗粒上来。α相颗粒形貌的改变，分为两个阶段，第一阶段为颗粒内部物质的转移为主；第二阶段为其他α相颗粒物质沿晶界或相界扩散到颗粒比较短的方向上以使该颗粒等轴化。对于800℃保温，第一阶段为颗粒内部Al原子以晶格扩散的方式转移；600℃时，颗粒内物质的转移则沿晶界或相界以一维扩散为主。     

Anisotropy of Superplasticity in Hot-rolled Sheet of Ti-10V-2Fe-3Al

Superplastic tension test was carried out in order to examine anisotropy of superplasticity in hot- rolled sheet ofTi-10V-2Fe-3Al. The experiments show that flow stress in longitudinai(L) direction is higher than that in transveral(T) directionof the sheet. The peak value of elongation in L direction specimen is also higher than that of transversal one within strain raterange of 0.0005～0.0083 / s. Based on some experiments results such as the microstructure change of specimen before and aftersuperplastic deformation, analysis is made for the phenomenon of multi-necking on the T specimen after tension. The flowlines insuperplastically deformed specimen are first observed and described. Preliminary explanation is made on these flowlines.     

Ti-6Al-4V钛合金激光选区熔化成形工艺及性能研究

将激光功率和扫描速度作为主要的工艺参数,进行了Ti-6Al-4V钛合金激光选区熔化成形(SLM)试验.结果 表明,激光功率为300W,扫描速度为1.0 m/s时,SLM成形试件的抗拉强度达到1150 MPa,伸长率达到9.5％,抗拉强度和伸长率都较高.激光热输入不足时,试块抗拉强度不能满足使用要求,激光热输入过高时,试...     

钛合金Ti-6Al-4V的电火花加工试验研究

对钛合金Ti-6Al-4V进行了电火花加工试验研究,以加工极性、脉宽、峰值电流为试验因素,探讨其对TC4钛合金的材料去除率、电极相对损耗及工件表面微裂纹的影响规律。结果表明:占空比一定、采用正极性或负极性加工时,增加峰值电流皆可提高其材料去除率,且负极性加工影响更为显著;同时,负极性加工可获得较低的电极相对损耗。无论选用何种加工极性,增大峰值电流与脉宽,都会导致TC4钛合金加工表面出现显著的微裂纹,且负极性加工时的工件表面微裂纹密度大于正极性加工;同时,TC4钛合金加工表面皆有TiC生成,使电火花加工TC4钛合金时的材料去除率降低。     

PCD刀具车削钛合金Ti-6Al-4V的研究

本文通过正交试验研究了PCD刀具车削钛合金Ti-6A l-4V时,动态切削力和表面粗糙度随切削用量的变化规律,并分别以Ra、Rz为指标进行了方差分析。试验结果表明:x向和y向动态切削力随切削用量的变化很小,而z向相对较大。动态切削力随进给量和切削深度的增加而增加,其中在切削深度为0.1 mm的情况下,切削力出现了较大的波动。进给量和切削深度均对Ra、Rz有显著影响,其中进给量对Ra影响较大,切削深度对Rz影响较大。     

Ti-6Al-4V钛合金光纤激光叠焊（英文）

Ti-6Al-4V钛合金蒙皮和骨架叠焊在航空航天器制造领域有着广泛应用。采用4 k W ROFIN光纤激光器对其进行激光叠焊,利用数码显微镜、光学显微镜、扫描电镜和万能试验机研究激光焊接工艺参数对叠焊焊缝几何尺寸、气孔数量、显微组织和力学性能的影响。结果表明,三管侧吹保护气嘴优于单管侧吹保护气嘴,气流量≥5 L/min时可获得无氧化的焊缝;间隙控制在0.1 mm范围内能有效抑制气孔生成,重熔能有效地减少焊缝中已有的气孔;当激光焊接功率、焊接速度和离焦量分别为1700 W、1.5 m/min和+8 mm时可制得气孔最少、剪切强度最高的叠焊接头。     

Ti-6Al-4V钛合金板材焊接工艺优化

采用电子自动化激光焊接的方法,研究了不同焊接功率和焊接速度对Ti-6Al-4V钛合金板材的焊接成形性、显微组织和力学性能的影响。结果表明,当激光功率或焊接速度相同时,焊缝熔宽、焊缝背面宽度及焊缝横截面积都会随着激光功率与焊接速度的增大而增大;焊接接头抗拉强度受焊缝成形的影响大于焊缝显微组织的影响,接头的抗拉强度与咬边锐度呈反比。     

Ti-6Al-4V钛合金厚板组织、性能研究

探讨了轧制及热处理对Ti-6Al-4V钛合金厚板材组织变化的影响.对板材室温、低温及高温状态下的力学性能进行测试,利用扫描电镜观察了合金板材的断口形貌.结果表明;采用低氧含量、两相区加工以及强化热处理工艺制备的Ti-6Al-4V合金板材可获得良好的强度、断裂韧性及塑性匹配.     

热轧变形对Ti-10V-2Fe-3Al合金组织和性能的影响

研究了形变温度、形变量以及双重时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着形变温度的提高,在时效过程中析出的次生α相含量逐渐增加,合金强度升高;然而,当形变温度高于相变点时,初生α相对β晶粒的钉扎作用明显减弱,使得β晶粒迅速长大,导致合金的拉伸塑性明显下降;次生α相的体积分数主要决定于形变温度,因此应变量对Ti-10V-2Fe-3Al合金力学性能的影响较小.此外,相对于单重时效工艺,由于在低温时效(300℃×8h)时发生ω→α转变,为次生α相提供了均匀的形核点,Ti-10V-2Fe-3Al合金在低温-高温双重时效工艺中获得了更加均匀、细小的α+β显微组织,使得拉伸强度获得比较大的提高.     

Ti-6Al-4V钛合金高温微观变形行为

利用已有文献,结合修正的混合物模型和等功定律得到了Ti-6Al-4V钛合金中α相和β相在高温条件下的应力-应变关系,研究了合金在高温变形时两相的加工硬化率、应力-应变分配系数以及宏观应力和应变贡献率的变化规律。结果表明:β相和α相分别在宏观应变约为0.07和0.14时出现应变软化现象,且α相和Ti-6Al-4V钛合金在同一时刻开始出现应变软化现象,可见α相的应变软化行为在合金变形中发挥着重要作用;随变形的进行,两相应力-应变分配系数的绝对值逐渐降低,最终趋于稳定,表明两相变形的协调性得到改善;在变形达到稳定时,α相对宏观应力的贡献率比其体积分数大,而对宏观应变的贡献率比其体积分数小。     

PHASE TRANSFORMATIONS IN Ti-10V-2Fe-3Al NEAR β-ALLOY DURING AGING

Ti-10V-2Fe-3Al合金水淬后,在250—450℃的时效温度范围内,随温度的升高或时间的延长,逐步发生α″→β,ω_a→ω→α,β→β+ω→β+α和β→β+α等相变过程,并波此重叠.当时效温度高于450℃,发生β→β+α转变。考察了时效组织的形态与分布,给出了α相和β相的点阵常数变化与时效温度的关系,以及硬度与时效的关系。     

PHASE TRANSFORMATIONS IN Ti-10V-2Fe-3Al NEAR β-ALLOY DURING AGING

The phase transformations in Ti-10V-2Fe-3AI alloy during aging have been studied bymeans of X-ray diffraction and TEM techniques.The morphology and distribution of precipi-tated phases were examined.The lattice parameters of α and β phases as a function of the ag-ing time is obtained,the hardness variation of the specimens related to the aging temperatureand time has been given as well.