锻造工艺对TA15钛合金扁坯组织和力学性能的影响

采用4种不同锻造工艺对TA15钛合金棒材进行热加工锻造,得到规格为80 mm×150 mm×L的扁坯,对扁坯进行800℃×1 h热处理。研究了加工工艺对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,采用一次锻造(温度T1)/慢冷+二次锻造(温度T2)/快冷的工艺,锻出的TA15钛合金扁坯组织中初生α相含量约为10%,基体上具有较多的细小针状组织。用该工艺加工的TA15钛合金,其力学性能较其他工艺的高,横向和纵向性能差异较小,是一种性能比较优良的框锻件生产用坯料。     

TA15合金大规格试制棒材的组织与性能

研究了TA15合金试制棒材的组织和性能.结果表明:不同锻造工艺获得的棒材的组织与性能存在显著差异,要获得组织性能均合格的TA15棒材,开坯锻造阶段进行充分镦拔以破碎铸锭原始组织,成品锻造阶段控制锻造温度和变形量是关键.     

β锻造工艺对TCl钛合金棒材性能的影响研究

本文探讨了β锻造工艺对TCl钛合金组织和性能的影响。研究结果表明:变形TCl钛合金在β相区锻造较在两相区锻造有较好的综合性能,尤其是轴向拔长变形方式能使冲击韧性提高一倍。     

大规格TZM棒材锻造工艺研究

研究了高性能大规格粉末冶金锻造TZM钼合金棒(φ80 mm×L)锻造的工艺、锻造后棒材的力学性能和相应组织。结果表明,大规格钼合金棒材在锻造时端头鼓出球面易开裂,在较低温度下锻造裂纹很容易扩展延伸,甚至产生贯穿棒材的心部裂纹。采用较高加热温度和回火温度锻造,这时锻造过程裂纹不易延伸,但是棒材容易产生再结晶,使棒材的拉伸性能严重变差。经过适当工艺逐步降温锻造,经取样分析,金相显示晶粒破碎充分,纵向形成了明显的纤维组织。经过1 150℃/30 min消除应力退火,棒材的纵向抗拉强度大于750 MPa,屈服强度大于680 MPa,延伸率大于25%。在钼合金坯料单重大,要求锻造温度高的情况下,采用普通锻锤加工人工操作难度大、效率低。因此,对于大规格棒材,在有条件的情况下,采用大吨位挤压机的先挤压、再锻造的方式进行可提高效率,降低成本。     

热处理工艺对TA5钛合金棒材显微组织及性能的影响

经过多火次锻造得到具有均匀细小等轴组织的TA5钛合金棒材,在600~800℃范围内对其进行不同温度和不同保温时间的退火热处理,研究不同热处理工艺对其显微组织与力学性能的影响。结果表明,热处理温度在700~750℃,保温时间在60~90 min之间时,得到的组织为更加均匀的等轴组织;棒材的抗拉强度为740 MPa左右,屈服强度在595 MPa左右,延伸率在14%左右,强度和塑性达到较好的匹配。     

热处理工艺对TA15钛合金棒材组织和性能的影响

研究了普通退火、β退火的单重热处理制度和强韧化的双重热处理制度对TA15钛合金棒材组织和性能的影响规律。结果表明,在普通退火温度范围内,合金组织形貌变化不大,均为等轴组织,合金的强度和冲击韧性随退火温度的升高而增加,塑性基本保持不变;β退火得到粗大的魏氏体组织,综合力学性能最差;在双重热处理过程中,第二重热处理温度主要影响片层α相的厚度,随着第二重热处理温度的升高,片层α相厚度增加,合金的强度降低,冲击韧性增加。当热处理制度为975℃×1 h/WQ+850℃×2h/AC时,合金组织由约24%的初生等轴α相、55%左右的网篮α相和β转变组织组成,此时合金具有良好的强韧性匹配。     

TC4合金超大规格棒材锻造工艺对组织和性能的影响

通过两种锻造方案试制TC4合金450 mm超大规格棒材。分析了两种方案生产的棒材组织、力学性能和探伤杂波水平的差异。结果表明:铸锭经过镦-拔工艺开坯,进行1次"高低高"锻造,然后在相变点以下30～50℃进行变形量大于85%的成品锻造,可生产出组织和力学性能满足GJB 1538标准要求、探伤满足GB/T 5193-A级要求的TC4合金450 mm大规格棒材,且棒材的组织均匀性好。     

TA15钛合金大棒与ZTA15精铸件的化学成分波动研究

主要介绍了我国航空ZTA15精铸件用TA15钛合金棒材的20余吨原料试制情况,重点是棒料和铸件的化学成分变化情况,同时分析了大棒的显微组织和力学性能。     

冷轧工艺对TA21小规格钛合金管组织和性能影响

针对TA21合金管材的使用特性，在小规格管材轧制工艺上进行针对性研究。通过选取不同的加工率ε值与减壁率和减径率之比Q值进行冷轧制工艺生产试验，得到ε值和Q值与TA21组织和力学性能之间的关系。并据其在冷轧制工艺中的实际情况，制定合理的工艺参数，以获得具有稳定良好力学性能加工材。     

TA15钛合金大锻件热处理强化及机制

研究了TA15钛合金大型锻件退火温度和保温时间对室温和500℃高温拉伸性能的影响,结果表明:随着退火温度的升高,拉伸强度增大,在800～890℃温度范围内,室温强度升幅达90MPa,500℃高温强度升幅达66MPa;随保温时间延长,室温和500℃高温拉伸强度呈峰值变化,保温3h时最高。研究表明,退火温度提高,基体β转变组织分解析出第二相起到强化作用,提高了大锻件的强度。     

TA15钛合金薄板平直度控制工艺初探

根据长期积累的钛及钛合金轧制经验以及TA15钛合金的性能特点,设计了TA15钛合金薄板的1^#轧制方案,并按照1^#轧制方案试制了140kgTA15钛合金薄板。分析影响薄板板形的主要因素为：①热轧工作辊的冷却;②单向轧制。提出了解决薄板平直度的2。轧制方案,并按照2^#轧制方案又试制了205kgTA15钛合金薄板。结果表明,改进后的2^#轧制方案制备出的TA15钛合金薄板,满足18mm／m平直度要求,板形的一次检验合格率为94％,且各项性能指标达到标准要求。     

TC19钛合金棒材的研制

用1 t真空自耗电弧炉试制出360 mm的TC19合金铸锭。采用常规β锻造+(α+β)锻造和高-低-高锻造(即β锻+(α+β)锻+β锻)两种锻造工艺,分别制备出相同规格的60 mm TC19钛合金棒材,锻棒微观组织细小均匀,均为在β转变基体上均匀分布的等轴初生α组织。对两种工艺的锻棒进行双重退火和固溶加时效处理,处理后的显微组织和力学性能均符合MIL-T-9047标准的要求。常规锻造工艺和高-低-高锻造工艺均可用来锻造TC19合金棒材,但采用高-低-高锻造工艺得到的棒材的力学性能优于常规锻造工艺。     

TA15钛合金冷轧板材异常组织剖析

主要针对中试试验中TA15钛合金冷轧板材异常性非等轴组织形貌进行分析,为进一步稳定其轧制工艺及进行工业化生产提供帮助。     

锻造工艺对大规格TC17钛合金棒材组织及性能的影响

通过两种工艺锻制了Ф350mm的大规格TC17钛合金棒材,比较了经两种工艺锻制的棒材的显微组织、力学性能及探伤杂波水平。研究结果表明,在单相区采用镦拔变形使变形量大于60％,并在两相区进行拔长,使变形苗大于65％,再经840℃×2h／AC＋800℃×4h／WC＋630℃×8h／AC热处理,可得到各项力学性能均符合GJB2218A-2008标准要求且探伤杂波水平可达（b3．2mm-9～-12dB的＋350mmTC17钛合金棒材。     

锻造工艺对TA23钛合金板坯组织及性能的影响

TA23钛合金铸锭在卢相区经过变形量为88％的两镦两拔锻造,然后在α＋β相区进行锻造,变形量分别为36％（工艺1）和56％（工艺2）,最终得到135mm×960mm×1050mm的板坯。采用金相显微镜、材料托伸试验机和超声波探伤仪对TA23钛合金板坯的显微组织、力学性能和内部缺陷进行了研究。结果表明,在两相区进行变形世为36％的锻造得到的板坯组织为网篮组织,变形量为56％得到的板坯组织为等轴组织;增大变形硅有利于进一步细化组织,提高塑性指标,降低超声波探伤杂波水平;采用工艺2锻造的TA23钛合金板坯可用于生产船用板材。     

TA15合金及其在飞机结构中的应用前景

总结分析了TA15合金的成分、组织、力学性能、工艺性能和相关使用性能。TA15合金作为一种新型的近α型钛合金,具有较好的综合力学性能以及优良的锻造、热处理和焊接工艺性能。TA15合金可用来制造飞机隔框、壁板等工作温度较高、受力较复杂的重要结构零件。