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。     

热加工工艺对叶片用TC4钛合金棒材组织与性能的影响

为优化发动机叶片用TC4钛合金棒材热加工工艺，对比研究了相同条件下精锻和轧制工艺对棒材组织与性能的影响，以及精锻温度和精锻变形量对棒材组织与性能的影响。结果表明：与精锻相比，轧制变形时间短、温升明显，导致轧制棒材初生α相含量低，室温强度和高温强度明显低于精锻棒材，但组织更加均匀，超声探伤杂波水平低。此外，随着精锻温度的升高，棒材初生α相含量减少，室温强度和高温强度下降，但超声探伤杂波水平降低；随着精锻变形量的增大，棒材变形不均匀性加剧，室温强度和高温强度逐渐提高，但超声探伤杂波水平增大。精锻温度为940℃时，TC4钛合金棒材的组织与性能匹配较好。     

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。     

加工及热处理对铂棒晶粒组织的影响

纯铂作为目前应用于半导体、医疗等领域的重要贵金属材料,晶粒组织均匀性、整体尺寸对材料的使用性能至关重要。利用金相显微镜及显微硬度计对不同工艺方法制得的纯铂棒材的晶粒形貌观察,并通过定量软件进行统计计算,研究了锻压、冷加工变形量、退火工艺对铂棒晶粒均匀性的影响。结果表明,80%变形量纯铂在700℃保温1.5 h,再结晶基本完成;40%小变形量纯铂在900℃保温1.5 h,晶粒长大,平均晶粒度达到155.2 μm,整体均匀性最佳。获得一种可得到细小均匀再结晶晶粒组织的纯铂棒材的加工工艺:对铸棒进行锻造、冷轧,冷轧道次变形量为5%~10%,最终变形量为80%,成型铂棒700℃退火1.5 h,晶粒度可到达47.8 μm,硬度为46.07,满足纯铂棒材的使用要求。     

采用φ600mm铸锭锻造的大规格TC4棒材的组织和性能

使用小吨位锻压机把φ600 mm铸锭锻造成大规格棒材,着重对它的高低倍组织、力学性能、断口形貌和探伤杂波水平进行了分析。结果表明:铸锭在β相区完成开坯和相变点以上锻造,然后在α+β相区进行了5火次锻造,并在第5火次进行满砧送进、扁方拔长(变形量为50%~60%),可以生产出组织和性能满足GJB 1538A-2008标准要求的TC4合金准210 mm×3000 mm大规格棒材,而且组织细小均匀,纵、横性能各向同性,拉伸断口为典型的韧性断裂,探伤杂波水平较低,综合性能良好。     

退火温度对Ti80合金棒材组织与性能的影响

Ti80合金具有高的比强度、优良的耐蚀性及良好的焊接性,为了保证其在服役过程中的使用安全性,需通过热处理获得最佳的强度、塑性及冲击韧性匹配。为此,以经过多火次锻造的、组织为均匀细小等轴组织的Ti80合金棒材为研究对象,对其在650~800℃范围内进行不同温度的退火处理,并对退火处理后的试样进行室温拉伸性能及冲击韧性测试。结果表明,随着退火温度的升高,Ti80合金棒材的强度变化不大,延伸率和冲击韧性均呈现上升趋势。经（700~800）℃×1 h/AC热处理后,Ti80合金棒材的强度、塑性及冲击韧性可达到较好的匹配,各项性能均满足协议指标要求。     

轧制温度和热处理对TB9钛合金棒材组织和性能的影响

研究了轧制温度和热处理制度对TB9钛合金棒材显微组织及力学性能的影响。结果表明:在800、850、930℃下轧制的TB9钛合金棒材经810℃×30 min/WQ固溶后,显微组织均为等轴β组织,930℃下轧制的棒材组织更加均匀,轧制温度对棒材固溶后的力学性能影响较小。经510℃×12 h/AC时效处理后,棒材的强度和塑性等综合性能随轧制温度的升高变化不大,抗拉强度全部大于1 300 MPa,屈服强度大于1 200 MPa,延伸率大于10%,能够满足某零件对材料的要求。此外,TB9钛合金的强度随时效温度的上升而减小,而塑性逐渐增加。     

航空叶片用TC11合金棒材显微组织对超声波探伤杂波水平的影响

航空叶片用TC11合金棒材显微组织对超声波探伤杂波水平影响的研究表明TC11合金棒材组织对超声波探伤杂波水平有明显的影响,产生高杂波超声反应信号的主要原因是由于热处理工艺不当以及变形不均匀;杂波超声反应信号的高低与棒材组织中的初生α相形貌、大小及均匀性有关,初生α相均匀、等轴,其杂波超声反应信号低;反之,杂波超声反应信号高.     

锻造工艺对TA11钛合金棒材的性能改变研究

作为飞机重要部件主要原材料的TA11钛合金,自身性能的提高对于我国航天事业的发展具有重大意义。本文通过大量实验研究,发现锻造温度的升高,不仅能提高了棒材组织均匀性,得到良好的抗蠕变性能,还可提高棒材超声探伤水平。为TA11钛合金棒材的工业生产及工艺改进,提供了理论参考和数据支持。     

锻造工艺和时效处理对TC10钛合金组织和性能的影响

采用工艺A和工艺B 2种不同锻造工艺获得Ф130 mm的TC10钛合金棒材,研究了锻造工艺对棒材组织和力学性能的影响。同时研究了时效温度对TC10钛合金棒材组织和性能的影响规律。研究结果表明,工艺A获得的棒材组织均匀性好,且棒材性能的各向异性小;工艺B获得的棒材组织均匀性差,且棒材性能的各向异性大。TC10钛合金棒材的抗拉强度随时效温度升高先降低再升高,而塑性则随时效温度升高先升高再降低,棒材经875℃×2 h/WC+550℃×6 h/AC热处理可以获得良好的综合力学性能。     

热处理对TC11钛合金棒材超声波探伤的影响

对TC11钛合金R态棒材进行了固溶、时效热处理;研究了R态棒材热处理前、后超声波探伤时的杂波变化规律,并通过对热处理前、后的显微组织进行对比分析,获得杂波的变化规律及原因。研究发现:经固溶、时效热处理后的M态棒材组织较R态均匀;超声探伤时的杂波水平略有提升,杂波水平平均提高5.5d B。     

叶片用小规格TC4棒材的组织和织构研究

采用径锻加工方式制备叶片用Φ30 mm的小规格TC4合金棒材，并使用金相显微镜、XRD衍射仪及电子背散射(EBSD)技术研究棒材边部到心部的显微组织、物相组成和微观织构，并分析组织和织构对棒材力学性能一致性以及超声探伤杂波水平的影响。结果表明，径锻棒材内部晶粒得到充分细化，从边部到心部晶粒尺寸逐渐增大，径锻棒材的β转变片层组织被破碎。棒材中含有少量等轴状β相晶粒，分布在α_p的晶界和β转变组织中。棒材边部为■板织构，R/2和心部为■轴向的丝织构，且棒材的织构强度从边部到心部逐渐减弱。棒材抗拉和屈服强度的变异系数仅为0.24%和0.29%，具有优异的一致性。径锻加工小规格TC4棒材的超声波杂波水平为Φ0.8～9 d B，相对于轧制棒材杂波升高，这与径锻棒材显微组织不均匀区域的晶体取向变化有关。     

热加工温度对Ti6242S合金小规格棒材组织及性能的影响

采用SXP-16精密锻造机，分别以920、940、960℃三种不同的热加工温度将Ф85mm的Ti6242S合金棒坯精锻至Ф32mm叶片用小规格棒材。研究了三种不同热加工温度对Ti6242S合金棒材显微组织、力学性能及探伤杂波水平的影响。结果表明：随着热加工温度的提高，初生α相含量降低，等轴化提高；经过相同的热处理制度（980℃×；1h／AC＋595℃×；8h／AC）处理后，三种不同温度热加工的棒材显微组织和力学性能相当；随着热加工温度的提高，棒材的杂波水平提高。     

TB2合金锻造工艺与组织性能的研究

用TB2合金棒材研究了固溶温度、冷却方式及时效处理对合金锻件的组织和性能的影响,确定了合金最佳热处理工艺,可以满足不同用户对合金的使用要求.结果表明,经800℃,30 min固溶空冷+500℃,8 h时效处理后,合金锻件具有优良的综合力学性能,可作为锻造机加工成品的最终热处理强化工艺.     

TB2合金锻造工艺与组织性能的研究

用TB2合金棒材研究了固溶温度、冷却方式及时效处理对合金锻件的组织和性能的影响,确定了合金最佳热处理工艺,可以满足不同用户对合金的使用要求.结果表明,经800℃,30 min固溶空冷+500℃,8 h时效处理后,合金锻件具有优良的综合力学性能,可作为锻造机加工成品的最终热处理强化工艺.     

某特殊需求的大规格TC4钛合金棒材制备工艺研究

为给某特殊锻件提供满足缺口应力断裂性能的大规格TC4钛合金棒材,将3次真空自耗熔炼得到的5 t重的Ф720 mm TC4钛合金铸锭,分别采用β相区开坯+两相区直拔锻造和β相区开坯+两相区锻造(镦拔+直拔)两种工艺,制成Ф350 mm TC4钛合金棒材。第二种工艺制备的锻棒组织的均匀性及等轴化程度、超声波探伤水平均优于第一种工艺制备的棒材;普通退火处理后棒材的室温塑性和缺口应力断裂性能也较好;各项技术指标均符合标准要求。     

Ti60钛合金整体叶盘用锻坯的改进北大核心CSCD

为了降低Ti60钛合金整体叶盘锻件的探伤杂波,对锻坯用原材料Ti60钛合金进行改锻,并采用等温锻造成形方法对Ti60钛合金整体叶盘锻件进行了试制验证。试制结果表明:改锻可以提高中间坯的组织均匀性,降低杂波水平。锻坯在变形温度为(T_(β)-40)℃、变形速率为1.5~0.2 mm·s^(-1)、等效应变为0.3~1.2的条件控制下,获得了理想的双态组织、优异的高温力学性能。在变形温度为600℃、应力为310 MPa的条件下,试样持久时间可达388 h;在600℃的高温下保温20 min后,拉伸试样的抗拉强度为677 MPa、屈服强度为557 MPa、伸长率为15%、断面收缩率为40%,并按HB/Z 37—1982水浸探伤要求进行测试,杂波水平为Φ0.8-12.0 dB,满足某型号Ti60钛合金整体叶盘模锻件验收标准要求。     

提高6082-T6铝合金扁棒材力学性能的试验研究

针对6082-T6铝合金扁棒材力学性能较低不能满足用户使用要求,开展了调整其化学成分和生产工艺参数的试验研究。制定了内控的各元素含量范围;生产工艺中控制:铸锭均匀化温度565℃~575℃,保温8 h,出炉后强风+水雾联合冷却;挤压系数11.4;淬火温度540℃,时效温度(175±5)℃,保温10 h。生产出了力学性能较高的符合用户要求的扁棒材。     

医用TC4钛合金棒材的显微组织调控及U型钉缩口性能

分析对比不同工序后医用U型钉用TC4钛合金棒材的组织性能。结果表明:热拔和高温退火工艺对棒材的再结晶组织有明显影响,而双曲线矫直和低温退火工艺对棒材力学性能的影响较大。730～750℃高温退火2 h后,热拔材的再结晶程度比较充分;580～700℃低温退火2h后,矫直材的光学显微组织未发生明显变化,但硬度明显减小。在730～750℃高温退火、580℃低温退火的条件下对棒材的显微组织进行调控,可获得符合医用TC4钛合金力学性能要求的棒材,且由其加工的U型钉缩口尺寸可控制在0.05 mm以下。     

动力用电池壳板的制备工艺研究

利用OM、拉伸试验机等试验手段,对3005铝合金铸轧坯和轧板材的组织和力学性能进行了研究。结果表明,3005铝合金铸轧坯通过580℃/3h的均匀化退火和冷轧后220℃/22h成品退火制备的电池壳板晶粒细小、组织均匀,力学性能优异,能满足动力电池的要求。