固溶时效工艺对TC4钛合金冲击性能的影响

应用金相显微镜和冲击试验机研究了固溶时效后TC4钛合金的冲击性能。结果表明,热处理后显微组织主要由α+β相构成,固溶阶段形成的马氏体α″和亚稳态β相将发生分解,转变成稳定的α相和β相。试样经过热处理后组织得到了优化,冲击性能得到了提高,使TC4钛合金的综合性能得到了改善。     

ZTC4钛合金固溶时效热处理工艺研究

本文通过对ZTC4钛合金进行三种制度的热处理工艺研究,探索改善ZTC4钛合金的显微组织,提高其拉伸性能、持久性能以及高周疲劳性能的热处理工艺,为ZTC4钛合金的扩大应用提供了可靠的依据.     

固溶时效热处理对TC16钛合金组织和性能的影响

研究Ti-2.5Al-5Mo-5V(TC16)钛合金的淬火及时效等热处理工艺对合金组织和性能的影响,结果表明,随固溶温度升高,σ0.2下降,δ升高;时效温度升高,强度降低,塑性上升.     

固溶、时效对TC4钛合金组织和力学性能的影响

对冷等静压+真空烧结方法制备的Ti-6Al-4V合金进行了研究。观察、分析了不同固溶时效温度下粉末冶金TC4钛合金的金相组织,并通过拉伸试验,测试固溶和时效处理对TC4钛合金抗拉强度和伸长率的影响。希望通过固溶时效处理来提高TC4的抗拉强度同时兼顾伸长率。试验结果表明,当固溶时效处理工艺为930℃×30min水冷及470℃×4h水冷时,合金材料具有良好的抗拉强度和伸长率。     

固溶时效对TC20钛合金显微组织和力学性能的影响

对TC20钛合金进行不同的固溶时效处理,通过室温拉伸试验和平面应变断裂韧性试验,结合光学显微镜、扫描电镜和显微维氏硬度计等测试方法,分析了不同的固溶时效处理工艺参数对TC20钛合金显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:当固溶温度一定时,随着时效温度的升高,合金的强度和硬度提高,塑性和韧性下降。当固溶时效工艺为950℃/0.5 h(水冷,WQ)+500℃/4 h(空冷,AC)时,合金可实现良好的强韧性匹配,此时合金的抗拉强度为1106 MPa,屈服强度为1019MPa,断裂韧性高达87.6MPa·m1/2。未经固溶时效处理的锻态TC20钛合金拉伸和紧凑拉伸(CT)试样,其断口呈现典型的韧性断裂形貌特征,而经不同固溶时效处理的试样断口主要以准解理断裂和解理断裂为主。随着时效温度的升高,拉伸试样断口表面逐渐出现二次裂纹和空洞,塑性逐渐降低,CT试样的韧窝尺寸逐渐变小变浅,断裂韧性逐渐降低。     

TC11钛合金壳体成型工艺研究

介绍了用反挤压成型方法加工TC11钛合金大型壳体毛坯的工艺，对润滑剂选取及润滑方式及形状尺寸控制等做了重点研究。结果表明，反挤压成型工艺简单，易操作，产品几何尺寸规则，表面质量良好，组织性能符合国家技术标准要求。     

固溶温度对TC11钛合金组织和性能的影响

通过OM和SEM研究了固溶温度对初始状态为片层组织的TC11钛合金的组织和性能的影响.结果表明,随固溶温度的升高,TC11钛合金中α组织形态从短条状逐步转变为细长针状,其抗拉强度和屈服强度随固溶温度的升高而上升,断面收缩率和伸长率下降,特别是断面收缩率下降幅度较大;拉伸断裂方式为沿晶韧性断裂.     

固溶处理对TC11钛合金组织与性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及室温拉伸性能测试,研究TC11钛合金分别在955、975、995和1015℃固溶处理后的微观组织与力学性能的对应关系。结果表明,合金原始锻态显微组织为α+β两相区锻造形成的双态组织,以α_p相和β转变组织为主。经固溶处理后,原始锻态组织中被扭转和拉长的α_p相随着固溶温度升高逐渐变小、变圆,同时体积较小的α_p相逐渐消失。固溶温度为995℃时,合金强度达到最大值,抗拉强度(R_m)为1403 MPa,屈服强度(R_p0.2)为1158 MPa;固溶温度为955℃时,合金塑性最佳,断后伸长率(A)为9.5%,断面收缩率(Z)为32%。当固溶温度位于两相区时,其拉伸断口微观形貌相似,均以韧窝为主;当固溶温度位于单相区时,断口形貌结晶状明显,且有较大的撕裂棱,在岩石状表面有大量撕裂状小韧窝。     

TC11钛合金锻造工艺与热处理工艺研究

<正>TC11属于α+β双相钛合金,具有优异的热强性能,并具有较高的室温强度和良好的热加工工艺性能,可在500℃下长期使用,适于制造航空发动机机盘和叶片。由于钛合金的密度小,而且从低温(-253℃)到中高温(约600℃),比强度高,这一特性使得钛合金代替钢、铝合金、高温合     

固溶-时效对TC18钛合金显微组织与性能的影响

采用五因素四水平正交试验,研究固溶-时效中固溶温度和时间、固溶冷却方式、时效温度和时间对TC18钛合金显微组织及抗拉强度和伸长率等性能的影响。结果表明,抗拉强度的主要影响因素为固溶冷却方式与时效温度;伸长率的主要影响因素为固溶温度、固溶冷却方式及时效温度。降低固溶温度和延长时效时间均导致等轴α含量增加、尺寸增大,引起合金伸长率升高;降低固溶冷却速度使得等轴α含量增加、尺寸增大和细针α含量减少,合金伸长率上升、抗拉强度下降;降低时效温度导致细针α含量增加和等轴α含量降低、尺寸减小,合金抗拉强度大幅上升、伸长率小幅下降;时效时间对合金组织与性能的影响均较小。     

固溶时效对激光熔化沉积TC17钛合金显微组织的影响

研究了激光熔化沉积TC17钛合金原态及固溶时效后的显微组织,分析了一重固溶+时效和两重固溶+时效热处理对初生α相含量、长宽比的影响。结果表明,激光熔化沉积态TC17钛合金凝固组织为粗大的柱状β晶,显微组织为细密的片层α+β两相网篮组织。当固溶温度从800℃升高到835℃时,初生α相体积分数由53%减少到34%,宽0.4～0.5μm,长宽比约从9∶1减小到5∶1;时效后初生α相片层显著粗化,宽0.7～0.8μm,次生α相极其细密,均匀分布于初生α片层之间,含量随固溶温度升高逐渐增多。当进行两重固溶处理时,第一步固溶温度决定初生α相含量,而对初生α相的宽度及长宽比几乎没有影响,第二步固溶时间主要影响初生α相的长宽比,而对初生α相的含量及宽度几乎没有影响。     

固溶时效处理对TC11钛合金组织与 冲击性能的影响

对TC11钛合金进行固溶时效处理,通过光学显微镜、XRD以及冲击性能测试等,研究固溶时效处理后该合金微观组织与冲击性能的关系。结果表明：合金经955℃固溶处理后,组织由α_p相与α″相构成,α_p相形貌以等轴状和长条状为主,经1015℃固溶处理后,组织由α’相与α″相构成,α’相形貌呈细小针状,2组固溶条件下的合金再经时效处理后,组织中均出现β_T,并析出α_s相。合金的冲击韧性值在仅经955℃固溶处理后最大,其最大冲击韧性为22 J/cm²,经时效处理后,2组合金的冲击韧性值均随着时效温度升高而降低。当固溶温度为955℃时,断口形貌呈现韧性断裂特征,经时效处理后,断口形貌中出现二次裂纹。当固溶温度为1015℃时,断口形貌呈现脆性断裂特征,经时效处理后,断口形貌除二次裂纹外,有空洞出现。     

固溶时效处理对TC11钛合金显微组织和硬度的影响

研究了在相同时效处理制度下,不同的固溶温度、固溶时间对粗锻态TC11钛合金棒材显微组织和显微硬度的影响。结果表明,对TC11钛合金在相变点以下进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,等轴初生α相的含量增多;当固溶温度接近相变点时,等轴初生α相的含量迅速减少;当固溶温度为950 ℃时,随着固溶时间的增加,晶界α相开始长大,片状α相转变为块状α相与等轴α相的混合组织;当固溶时间一定时,TC11钛合金的硬度随着固溶温度的升高呈现出先下降然后逐渐趋于稳定的趋势;在固溶温度为950 ℃,固溶时间为120 min时的硬度达到最高。     

TC11钛合金叶片等温校正工艺研究

针对TC11钛合金叶片热加工翘曲变形导致大量报废的问题,为了减少锻造变形的残余应力、冷却时的热应力叠加造成的叶身型面翘曲,采用等温校正的方法释放残余应力,使翘曲变形减轻、叶片尺寸合格、叶片的金相组织和力学性能得到改善.校正试验结果表明,采取先校正后固溶 时效热处理的工艺方案得到的TC11钛合金叶片型面公差、力学性能和金相组织优于先固溶热处理后校正的叶片;先校正后热处理的叶片其最佳组合工艺为860℃时,校正压力为3MPa,保压时间为3min,应变速率为10-2s-1.     

TC11钛合金材料β锻造工艺研究

TC11钛合金是航空产品中常用的轻金属材料,现阶段TC11钛合金锻件的使用温度大多在500℃环境下,使用d＋β锻造方法可以很好地保证锻件所要求的性能,但当部分TC11钛合金锻件使用温度在500℃以上要求高温性能时,α＋β锻造方法的局限性将难以保证锻件力学性能满足要求[1].本文通过β锻造试验对TC11锻件质量的影响进行分析,为今后在提高钛合金锻件质量,确定锻造工艺方案提供参考.     

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。     

固溶时效提高ZTC4钛合金铸件性能研究

通过对力学性能异常某批次ZTC4钛合金骨架铸件化学成分分析,发现该批次铸件氧含量偏低是造成铸件力学性能不合格的根本原因。采用不同相区氩气冷却固溶处理后,发现经过两种固溶工艺处理后的铸件微观组织均为魏氏组织,都存在α'马氏体、晶界α。晶界都得到不同程度细化。β相固溶后,铸件晶粒明显粗大。β相区固溶时效后钛合金铸件强度较α+β两相区固溶时效高,但塑性有所降低。较快的冷却速度条件下,铸件固溶后易变形。     

固溶和时效温度对TC6钛合金显微组织与力学性能的影响

研究了不同温度的固溶和时效工艺对TC6钛合金显微组织和性能的影响。结果表明:800～840℃固溶后,合金由初生α相和亚稳β相组成,两相随着温度升高而长大,合金强度和塑性略有上升;880℃固溶后,亚稳β相依然保留到室温,然而在拉伸过程中出现应力诱变斜方马氏体α″相,导致双屈服现象;920～960℃固溶后,初生α相减少,大量的细针状斜方马氏体α″相在亚稳β相上析出,强度上升塑性下降;当超过β相变点固溶后,主要由粗大针状六方马氏体α?相组成,强度下降同时拉伸为脆性断裂。对于固溶样品经过不同温度时效处理,主要变化过程是亚稳β相分解为次生α相及其长大,300℃时效后,相比固溶态强度上升但塑性下降,亚稳β相中弥散析出次生α相及少量的ω相;当时效温度升高到400℃,强度继续上升接近最大值但塑性最差;500℃时效后,强度最高然而合金元素充分扩散,塑性得到提升;550℃时效后,强度有所下降但塑性明显提升,此时具有较佳的强塑性匹配;600～700℃时效后,初生α相聚集长大并且含量增加,次生α相在β基体上析出且逐渐长大为层片状,强度下降塑性进一步提升。     

固溶时效对TC21钛合金准β锻后组织性能的影响

对TC21钛合金进行准β锻造,再进行固溶时效热处理实验,研究了不同固溶时效热处理制度对合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,TC21钛合金通过准β锻造后,再经固溶时效热处理工艺处理后,合金的微观组织呈现典型的网篮组织。随着固溶温度的上升,片状α相含量和长度显著降低,同时合金强度增加,而塑性变化呈相反趋势。随着时效温度的上升,对片状α相的影响略小,但次生α相的厚度此时显著增加,此时合金强度降低,塑性提高。断口形貌则随着固溶温度的升高,断口表面和裂纹扩展路径愈发平坦。断裂韧性值呈现下降趋势,但会随着时效温度的升高而提高。合金最大断裂韧性值可达66MPa·m1/2。考虑合金的强度、塑性和断裂韧性之间的良好匹配,经综合分析可得,TC21钛合金准β锻后最佳热处理制度为:870 ℃/2 h,AC+590 ℃/4 h,AC。     

TC11钛合金双重热处理工艺设计

TC11是α+β型热强钛合金,使用温度达500℃,但在现有的热处理工艺条件下综合力学性能差。鉴于此,本文设计了双重热处理工艺,采用Image-Pro Plus软件对热处理后的组织进行定量表征,揭示了不同参数对组织的影响规律,并结合力学性能测试结果进行了工艺优化。