锻造工艺对Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr合金大规格棒材的组织与性能的影响

研究三种锻造工艺条件下 Ti?6.5Al?1Mo?1V?2Zr 合金大规格棒材的力学性能、微观组织和拉伸断口。结果表明：采用拔长方式在β区高温和低温分别进行开坯锻造和成品锻造,获得的棒材的组织为粗大的魏氏组织,力学性能特别是塑性差,室温拉伸断口为脆性断口;采用镦拔方式在β区高温进行开坯锻造,再采用拔长方式在α+β区进行成品锻造,获得棒材的组织为双态组织,具有最佳的综合力学性能,室温拉伸断口为塑性断口。要获得合格的 Ti?6.5Al?1Mo?1V?2Zr 棒材,关键是开在坯锻造阶段进行充分镦拔以破碎铸锭原始组织,并在成品锻造阶段控制锻造温度和变形量。     

TC17合金整体叶盘等温锻造过程数值模拟及工艺参数影响

采用二维有限元模拟软件Deform-2D对TC17钛合金整体叶盘锻件的等温β模锻过程进行数值模拟,分析了整体叶盘不同部位的应变场。根据有限元模拟结果对TC17钛合金整体叶盘锻件的荒坯尺寸及工艺参数进行优化,并进行了TC17钛合金等温锻造成形工艺试验。试验结果表明,等温β模锻工艺可使TC17钛合金组织中粗大原始β相晶粒得到充分的形变,晶界析出弯曲、断续的细小α相,晶内析出交错、细小的次生α相,呈现理想的网篮组织;当应变达到0.75时,可使得整体叶盘锻件的强度、塑性及断裂韧性实现理想匹配。     

锻造方式对TC4钛合金小规格板材制备的影响

TC4钛合金小规格板材生产一般采用铸锭镦拔锻造、板坯加热轧制的加工方式进行,对于小规格板材通常锻造时采用镦拔锻造的方式来进行,但组织性能并不能达到相对最优的状态.通过关键过程交叉对比的方式,采用普通自由锻造和镦拔锻造两种加工方式生产出相同尺寸的板坯,再使用相同的轧制工艺进行对比生产,所有的生产环节保持一致性,目的在于探...     

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND CONTROL IN SUPERALLOY FORGINGS

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＥＶＯＬＵＴＩＯＮＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬＩＮＳＵＰＥＲＡＬＬＯＹＦＯＲＧＩＮＧＳＲ．Ｎｏｅｌ,Ｄ．Ｆｕｒｒｅｒ,Ｇ．ＳｈｅｎａｎｄＪ．Ｌｅｍｓｋｙ（ＬａｄｉｓｈＣｏ．,Ｉｎｃ．,Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ８９０２,Ｃｕｄａｈｙ,ＷＩ５...     

7050铝合金等温模锻坯料设计

设计合适的锻压坯料是保证锻压后锻件具有良好综合性能的基础,通过改进锻压坯料的尺寸来改善锻件各部位的变形程度以获得具有良好组织及性能的锻件。运用有限元模拟软件Deform-3D模拟联接轴等温模锻过程,对不同尺寸的坯料模拟等温锻造过程,随着坯料在Z向厚度尺寸的增加,模锻后锻件的等效应变随之逐渐增加。选择成形效果较佳且模锻后锻件变形程度逐渐增加的锻压坯料进行实验。对热处理后的等温模锻件进行室温拉伸、硬度、电导率、疲劳以及金相实验检测。结果显示:对于横截面沿长轴突变的联接轴锻件,锻件各部位间性能差异较大;等温模锻后,变形程度大的锻件能够获得更好的微观组织和力学性能。     

多向锻造对汽车用AZ80镁合金组织及性能的影响

为了改善铸态AZ80镁合金组织和性能,对均匀化处理的铸态AZ80镁合金进行了多向锻造试验,并采用金相分析、EBSD(电子背散射衍射)分析和拉伸试验等方法,进行了显微组织和力学性能的测试与分析.结果表明:与锻造前相比,多向锻造后的AZ80镁合金的平均晶粒尺寸减小了约76 μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了7...     

等温变形量对600 ℃ TG6高温钛合金组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、金相图像分析软件及宏观维氏硬度测定等手段研究等温锻造变形量对Ti-5.8Al-4.0Sn-4.0Zr-0.7Nb-1.5Ta-0.4Si-0.06C(质量分数%,下同)钛合金锻件组织性能的影响。结果表明：随等温锻造变形量的增大,锻件组织中初生α相含量与次生α相厚度均呈现先减小后增加的趋势;拉伸强度先增大后减小而塑性基本上呈现相反的变化趋势;变形量10%的锻件组织演变以回复为主,而30%的锻件组织中β相发生了部分再结晶,初生α相则以回复为主,两变形量下锻件组织中的板条状α相是由Al元素偏析而形成的,该相可以有效地提高锻件的塑性;当变形量为50%时,锻件组织再结晶完全,形成具有20%左右初生α相的双态组织,锻件获得较佳的综合性能;当变形量为70%时,锻件先发生完全再结晶,后发生部分再结晶和回复,初生α相形态多样化,板条状α相由片状次生α相聚集长大而成;结合典型600 ℃用钛合金的拉伸性能分析可知,TG6合金最佳的等温锻造变形量为50%。     

损伤容限型钛合金的等温锻造温度研究

研究了TC21钛合金在5.5×10-4s-1恒应变速率、40%变形程度条件下,等温锻造温度变化对锻件组织和性能的影响。结果表明:TC21钛合金显微组织对温度变化敏感,在两相区锻造时,显微组织由初生α相和β转变组织组成,并且随着变形温度的提高,初生等轴α相的含量逐渐减少,晶粒尺寸增大;在相变点温度锻造时得到网篮组织;在相变点以上温度锻造时得到片状组织。室温拉伸强度和断裂韧性随锻造温度的升高呈现增加趋势,室温拉伸塑性明显降低。在965℃等温锻造时,显微组织为较细的片状组织,强度、塑性和断裂韧性达到较佳匹配,获得较好的综合力学性能。965℃为较佳等温锻造温度。     

锻造次数对7A04铝合金组织和力学性能影响

采用拉伸试验、冲击试验、硬度检测、金相分析等方法测试和分析了7A04铝合金在不同的锻造次数下的强度、硬度、冲击功和金相组织.结果表明:随着锻造次数的增加,由于晶粒不断细化,强度和硬度逐渐升高,当锻造次数为四次时,晶粒发生了完全动态再结晶,强度和硬度达到最大,继续增加锻造次数强度降低;因为组织中微裂纹的存在,随着晶粒的细化塑性反而减小;冲击功随着锻造次数的增加而减小,三次时达到最小,之后又增大.确定一次和四次为7A04铝合金合适的锻造次数,为该类铝合金零件的锻造工艺的制定提供理论基础.     

半固态锻造Ti14合金的拉伸性能和组织演变特征(英文)

通过室温和高温拉伸性能测试,对比研究了Ti14合金经常规锻造(950℃)和半固态锻造(1000℃和1050℃)后试样在不同温度区间的宏观力学行为,分析了微观组织演变规律、断口微观形貌及断裂特征。结果表明:合金经半固态锻造后表现出高强度、低塑性的力学特征,随着半固态锻造温度的升高,合金力学性能下降。半固态锻造过程中组织的变化是引起力学性能差异的主要原因,而组织演变的主要特征是Ti2Cu析出相形态和分布的变化。随着半固态温度的升高,更多的液相在晶界析出,并在凝固过程中析出大量板条状Ti2Cu相,最终在晶界上形成偏析带组织。这种带状组织在拉伸过程中引发了解离断裂,导致了低塑性。此外,通过再结晶退火可以有效地细化半固态组织,改善强度性能。     

液态模锻2A50铝合金的组织和性能均匀化控制

对2A50铝合金液态模锻组织性能均匀化控制进行研究,采有简单加载和复合加载两种方式成形负重轮制件。结果表明：简单加载方式成形的制件,各部之间存在组织和性能的不均匀性,壁部的组织较底部粗大,力学性能也较低,制件的转角处存在缺陷。通过采用复合加载,制件壁部的组织和性能得到明显提高。随着补缩量的增加,制件各部之间的组织和性能趋于均匀化。补缩量为4mm时,转角处的缺陷逐渐消失;补缩量为10mm时,制件可以获得均匀细小的微观组织,晶粒大小为20-30μm,抗拉强度为355MPa,伸长率为10%。采用复合加载可以控制液态模锻制件的组织和性能。     

精密锻造成形技术在我国的应用

简要介绍了精密锻造成形技术的发展概况及主要应用领域,列举了大量的工程应用实例来阐明冷锻成形、温锻成形、闭塞锻造成形、精密热模锻成形、复合成形、等温锻造成形等精密锻造成形工艺在我国的应用情况。     

航空钛合金锻造技术的研究进展

综述了近年来国内外航空钛合金锻造技术的研究进展,介绍了等温锻造技术、精密辗轧技术、大型复杂构件整体成形技术、锻造工艺模拟等国内外研究情况,并讨论了航空钛合金锻造技术后续的研究方向。等温锻造技术应深入研究构件热处理技术、模具设计与制造技术、加热与润滑防护技术;精密辗轧技术应深入研究薄壁环件精确环轧技术、自动控制技术、轧制胀形用工装与模具设计技术、设备控制软件开发技术;大型复杂构件整体成形技术应深入研究复杂构件的增量加载精密模锻技术、多向精密模锻技术、大型锻件组织性能均匀性控制技术及复杂结构件精密制坯技术;同时,应系统开展锻造工艺与装备数字化技术的研究与推广应用,建立基于数值模拟技术的锻造工艺设计方法。     

β退火对Ti-6Al-4VELI民用飞机大型模锻件组织和性能的影响

采用Ti-6Al-4V ELI大规格棒料,经多次制坯、多次锻造试制了某民用飞机用大型接头模锻件。该锻件经β退火得到了均一的魏氏组织,晶内片层组织较细小,力学性能较好。     

18CrNiMo7-6齿轮钢温锻后余热等温正火工艺

对18CrNiMo7-6齿轮钢进行了温锻余热等温正火工艺研究。结果表明:在温锻余热等温正火工艺中,冷却速度、等温温度、等温时间为关键的工艺参数。较低冷却速度和较高的等温温度,可在有限等温时间内有效提高珠光体的转变量,减少残留奥氏体含量及室温马氏体和贝氏体等非平衡组织,获得理想的组织及性能。以0.1 ℃/s和1 ℃/s冷却速度降至等温正火温度650 ℃保温1 h 后冷却可获得硬度163~164 HBS,F晶粒度10~11.5级,带状组织1.5级,组织及性能均符合技术要求,可具有良好的切削加工性能,并为后续热处理工艺提供理想组织。     

Ti6242S钛合金盘形锻件锻造及热处理工艺研究

采用260 mm钛合金棒材,以锤锻和压机锻造的方式试制了Ti6242S饼坯和盘形锻件,研究了锻造及热处理工艺对显微组织、力学性能以及超声检测杂波水平的影响。结果表明:压机锻出的饼坯组织和性能更优;随着固溶温度的升高,锻件初生α相减少,杂波降低;经制坯、压机锻造、热处理,锻件可获得较优的组织和性能。     

Ta晶粒细化工艺及组织、织构的研究

研究了加工方法对Ta组织及织构的影响,采用径向模压(自行设计的模具)+轴向镦粗的方法,经过2个循环的变形.在真空下1100℃退火1 h,取样观察了钽的微观组织、晶粒度;研究了轧制方式对钽组织均匀性的影响,采用一次交叉轧制的方法,道次加工率为5%～10%,总变形量为70%,真空退火1200℃.经EBSD测定了不同状态下钽的织构.结果表明:模压和轧制方法对钽的力学性能和晶粒大小有重要影响,一次交叉轧制可以更有效地减小钽的各向异性并获得细晶粒,平均晶粒度为30 μm.采用模压更有利于退火态钽板中{111}织构的增强,并减少{100}.     

Integrating physical and numerical simulation techniques to design the hot forging process of stainless steel turbine blades

The paper presents a joint application of finite-element-based numerical simulation and real-material-based physical simulation techniques for design and optimisation of the hot forging operations to manufacture high strength stainless steel turbine blades.2D simulations of the forging steps carried out using a suitably calibrated finite element model are combined with systematic analysis of microstructure evolution during forging experiments, with particular care to formation of the brittle δ-ferrite phase at high temperatures. A correlation is established between microstructure and thermal and mechanical parameters characterising forging operations.On the bases of numerical and experimental results, the actual forging process is re-designed, reducing the total number of forging steps. Industrial trials, conducted with the optimised process parameters, demonstrate the effectiveness of the developed procedure.     

Incremental deformation and the forgeability of γ titanium aluminide

Hot die forging has been undertaken on cube shaped workpieces of cast two-phase γ titanium aluminide. The inhomogeneous as-cast microstructure causes non-uniform deformation and low ductility. Incremental deformation using hot dies aims to break down large α₂+γ lamellae in the structure by using an accumulation of small amounts of deformation with interspersed with periods for material recovery. The effect of various forms of incremental deformation, with or without subsequent isothermal forging, on microstructure is discussed. It is shown that the use of hot-die forging to refine microstructure is limited by chilling of the workpiece and loss in ductility.     

20CrMnTi钢锻件拉伸性能不合格原因分析

通过对20CrMnTi钢化学成分、硬度、显微组织、锻造流线及非金属夹杂物观察，结合拉伸试样外观和断口形貌，分析了拉伸性能不合格的原因，并提出了建议措施。结果表明：拉伸试样淬火变形使锻造流线发生改变，磨削时将部分变形的流线切断是导致拉伸性能不合格的主要原因，加工过程中的接刀棱、尺寸超差和形位公差不合格进一步降低了拉伸性能。