退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响

本文对比研究了退火温度、冷却方式及等温退火工艺对TC6钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明：当在800~840 ℃退火空冷后,合金为等轴组织,强度随着温度增加而缓慢下降,当在880 ℃退火空冷后,β相中有次生α相析出,演变为双态组织,此时合金强度最大但塑性稍低,随着退火温度继续升高,组织明显粗化合金强度下降,超过相变点温度后组织演变为细针状魏氏组织,强度有所提高但塑性明显下降。当在800~1000 ℃退火炉冷后,组织演变和空冷试样组织有两处明显不同：首先,在相变点温度以下,形成双态组织的退火温度高于空冷样品,且β相中没有明显的次生α相析出;其次,在相变点温度以上,合金为层片状魏氏组织。炉冷样品的强度随退火温度增加而单调下降,塑性变化和空冷样品趋势一致,此外冲击韧性在880 ℃处理时最大。等温退火(880 ℃,2 h,炉冷到650 ℃,2 h,空冷)样品的力学性能与880 ℃退火炉冷后相近,强度、塑性和冲击韧性匹配较好。     

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TC16钛合金棒材显微组织和力学性能的影响

将小规格TC16钛合金轧制棒材在780℃保温2 h,进行了不同炉冷出炉温度、不同第二级退火温度及不同冷却方式的热处理实验,分析了热处理前后棒材的显微组织和力学性能。结果表明:热处理前后棒材显微组织的差异较大;随着出炉温度的降低,强度和塑性均出现先升高后降低的现象,炉冷至530℃后空冷可得到较高的强度及良好塑性;第二级热处理温度越高,强度越低,同时塑性较高;在不同的冷却方式下,炉冷可获得最优的强度塑性匹配。     

径向锻造方式对TC6钛合金棒材组织和拉伸性能的影响

通过改变径向锻造方式研究了TC6钛合金棒材组织和性能的变化,对显微组织及拉伸性能进行了表征。结果表明:与传统的径向锻造方法相比,工艺改进后棒材的组织均匀性增加,心部和边部显微组织趋于一致。工艺改进后棒材的强度比改进前的高约10%,伸长率基本不变;冲击性能略低于改进前的。     

轧制变形量对小规格TC6钛合金棒材组织和性能的影响

研究了轧制变形量对TC6钛合金棒材组织和性能的影响,用金相显微镜观察了微观组织形貌,并测试了力学性能。结果表明:随着轧制变形量增加,TC6钛合金棒材初生α相合量增加,α相尺寸及组织均匀性明显改善;棒材试样屈服强度和抗拉强度随锻造变形量增加而提高,棒材试样断面收缩率随着轧制变形量的增加而降低(φ20 mmφ17 mm);φ25 mm棒材试样断面收缩率低于φ17 mm棒材试样的主要原因是组织均匀性差。     

热变形及热处理工艺对TC11钛合金棒材显微组织和力学性能的影响

研究了TC11钛合金β锻造和固溶温度对组织和力学性能的影响。结果表明:β转变温度以下35℃锻造后,其显微组织中的初生α相含量显著减少,合金强度下降,塑性升高;固溶温度对合金组织影响显著,随固溶温度升高,其显微组织中的初生α相含量减少,合金的强度下降,塑性先升高后下降,960℃时达到最大值。     

锻造变形方式对TC11钛合金棒材性能的影响

采用原常规工艺锻造的ψ200 mm TC11钛合金棒材,组织均匀性较差,具有一定的方向性。采用新工艺后,通过多种变形方式交替进行锻造,使坯料变形均匀,变形死区减少。结果表明:新工艺可有效消除矩形截面变形时的不均匀现象,组织均匀性较好,满足超声波探伤要求。     

轧制温度对TB6钛合金棒材组织和力学性能的影响

采用三辊螺旋轧机,在Tβ-40℃、Tβ-30℃和Tβ+160℃三种不同温度下对TB6钛合金棒材进行轧制,研究轧制温度对棒材组织和力学性能的影响。研究结果表明,经Tβ-40℃轧制后的组织为等轴组织,Tβ-30℃轧制后的组织为双态组织,Tβ+160℃轧制后的组织为网篮组织;具有等轴组织和双态组织的TB6钛合金棒材的拉伸强度相当,均高于具有网篮组织的,而等轴组织的塑性与网篮组织的相当,但低于双态组织的;综合分析知,经Tβ-30℃轧制后的TB6钛合金棒材的综合力学性能最优。     

热处理对TC6钛合金组织及力学性能的影响

研究了不同热处理工艺对TC6合金显微组织及力学性能的影响.结果显示:增加冷速,组织中初生α相体积百分数、尺寸及片状次生α相厚度均减小,强度增大;油冷、水冷试样的塑性均不及空冷试样的塑性;提高时效温度,初生α相有所长大,次生α相片域减少,厚度增大,强度降低,塑性增加;延长时效保温时间,次生α相厚度有所增大,呈短片状甚至球...     

热变形温度对TC18钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了热变形温度从(tβ-25℃)～(tβ 20℃)变化时,对TC18钛合金模锻件显微组织和拉伸、冲击、断裂韧度等主要力学性能的影响.结果表明:合金强度随变形温度升高变化不大,均在1 200 MPa左右;而塑性、冲击韧性以及断裂韧度等性能指标对热变形温度变化反应敏感;两相区变形时获得双态组织,合金的塑性和冲击韧性较高,ψ≥40%,aKU≥40 J/cm2;但断裂韧度偏低,KIc＜50 MPa·m1/2.β区变形时获得片状组织,合金具有较高的断裂韧度,KIc＞50 MPa·m1/2;但塑性和冲击韧性较低,ψ≥20%,aKU≥25 J/cm2.在相变点附近变形时容易导致合金组织和性能出现不均匀性.     

等温退火方式对TC6合金力学性能和组织的影响

在工业条件下采用不同冷却方式对TC6合金进行等温退火热处理,并分别做了各项力学性能测试。结果表明,两种热处理方式均能得到符合指标要求的力学性能。     

锻造温度对TC4-DT钛合金棒材力学性能及显微组织的影响

研究不同的锻造温度对TC4-DT棒材力学性能及显微组织的影响。结果表明:随着锻造温度的升高,试样的室温强度和塑性明显提高,但当温度升高到相变点以上时,强度开始降低。从显微组织来看,在相变点以下时,温度的升高导致初生α相含量明显降低,条状次生α相明显增多;当温度升高到相变点以上时,得到片状组织,温度越高,片状组织越粗大。因此,细小的次生α相对于强度的贡献要大于初生α相,原因是采用了同样的热处理制度,固溶强化的效果基本相同,强化作用主要由界面产生。     

热处理工艺对大规格TC17钛合金棒材组织与力学性能的影响

研究了固溶温度、冷却方式、保温时间及取样方向对两相区锻造的大规格TC17钛合金棒材显微组织和力学性能的影响,并根据实验结果选择最佳热处理制度。结果表明：TC17钛合金棒材的最佳热处理工艺为800℃/2h/WQ+630℃/8h/AC;固溶温度在两相区时,随着固溶温度的升高,合金强度升高,塑性降低;固溶空冷+时效的合金较相同温度固溶水冷+时效的合金强度高、塑性低;在相同温度固溶水冷条件下,缩短固溶保温时间,可改善合金的塑性;锻造后的TC17钛合金大规格棒材存在各向异性。     

热处理对TC18钛合金组织和力学性能的影响

研究了采用不同工艺参数的高温阶段+中温阶段+低温阶段的热处理制度对TC18钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,高温处理阶段随着温度的上升,初生α相含量不断减少,尺寸不断增大;合金强度降低,塑性升高。中温处理阶段随着冷却速率的增大,α相的含量和尺寸均减小;合金强度升高,塑性降低。低温处理阶段随着温度上升,次生α相含量减少,但尺寸较粗大;合金强度降低,塑性升高。高温处理阶段主要影响初生α相的组织形态,而次生α相的组织形态主要与低温处理阶段的保温温度有关。     

变形方式对Ti-811钛合金棒材组织及性能的影响

研究了精锻、连轧+精锻、连轧三种不同变形方式对Ti-811合金棒材显微组织、力学性能以及超声波探伤的影响。结果表明:在相同变形量下,三种不同变形方式加工的Ti-811合金连轧棒材组织最优,为均匀、细小的等轴α组织,连轧+精锻棒材次之,精锻棒材组织细化效果最差,存在长条α;精锻棒材具有最佳的室温和高温抗拉强度、热稳定性和高温蠕变性能,连轧+精锻棒材次之,连轧棒材最低,但均能满足产品要求;连轧棒材超声波探伤最优,连轧+精锻棒材次之,精锻棒材最差且不能稳定达到转子叶片用棒材杂波水平的要求。     

时效处理对TB2钛合金棒材组织和力学性能的影响

<正>本文研究了不同时效制度对TB2钛合金棒材整体热处理后显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：TB2钛合金棒材在相同的单相区固溶处理后,随着时效时长的增加,β基体中析出的次生α相含量及弥散程度不断增加,室温强度不断升高,塑性指标缓慢下降;继续增加时效时长,α相含量及弥散程度达到一定峰值,室温强度及塑性均呈下降趋势,出现了“过时效”现象;经760℃×30min.WC+470℃×30h.AC固溶时效处理后的棒材,可获得最佳的强塑性匹配,力学性能可完全满足航天特殊连接件的使用要求。     

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.     

不同原始组织TC6钛合金高温变形微结构演化及其力学性能

采用gleeble-1500热模拟试验机和Hopkinson压杆,对具有4种典型组织的TC6钛合金分别进行了高温准静态压缩和室温动态压缩试验,结合TEM观察,研究了不同原始组织的TC6钛合金高温变形微结构演化及其力学性能。结果表明:具有4种典型组织的TC6钛合金高温变形时随温度升高微结构的演化可分为等轴型组织演化和网篮型组织演化,前者演化过程为:等轴α相的拉长变形—动态再结晶—动态再结晶晶粒长大—α/β相变;后者演化过程为:板条状α相弯曲变形—板条状α相断裂—动态再结晶—动态再结晶晶粒长大—α/β相变,板条状α相变成短棒状。位错活动及动态再结晶是控制4种组织的TC6合金在高温变形过程中组织演化和力学性能的重要因素;网篮组织晶界众多,位错运动障碍较多,在高温下具有较其余3种组织更高的流变应力;等轴组织α相晶粒较大,位错运动障碍较少,其流变应力在4种组织中最低;双态组织、固溶时效组织的流变应力介于等轴组织与网篮组织之间。4种组织的TC6钛合金的室温动态力学性能均对应变率较敏感。4种组织的TC6钛合金在室温及应变率为2500～4000s-1动态压缩条件下,塑性由大到小依次为:等轴组织、双态组织、固溶时效组织和网篮组织,流变应力由大到小依次为:固溶时效组织、双态组织、网篮组织和等轴组织。     

锻造工艺对TC4钛合金组织和力学性能的影响

通过光学显微镜、拉伸试验机、扫描电镜、布氏硬度计等研究了不同锻造工艺对TC4钛合金组织和力学性能的影响.结果 表明,初生α[晶粒尺寸和体积分数、次生α[形貌随锻造温度和变形程度的变化差异较大,不同锻造工艺下得到等轴组织、双态组织和片层组织.等轴组织强度较低,塑性变形能力强,属于韧性断裂机制;片层组织强度最高,塑性变形能...