Ti-10V-2Fe-3Al合金低温时效的相变行为及其对力学性能的影响研究

本文研究了低温时效对Ti-10V-2Fe-3Al合金相变行为和力学性能的影响。时效形貌观察显示,随时效时间的增加,在β基体中持续析出等温ω相粒子及发生等温马氏体相变;当时效时间超过4h后,ω粒子逐渐消失,但等温马氏体相变继续进行。拉伸测试结果显示,经0.5h时效后,样品的塑性最好,屈服强度较低;延长时效时间,塑性急剧下降,强度持续增加。超过4h后,塑性开始缓慢回升,强度仍然增加。分析表明,0.5h时效样品良好的塑性源于拉伸时的相变诱发塑性效应;ω相的脆化作用和等温马氏体相变对β基体的消耗使得样品的塑性降低,强度增加;当时效时间大于4h后,ω相的消失以及大量等温马氏体的形成有利于塑性回升及强度增加。     

应用人工神经网络模型预测Ti＋10V-2Fe-3A合金的力学性能

采用人工神经网络方法建立了Ti-10V-2Fe-3Al合金机械性能预测的神经网络模型。模型的输入参数包括变形温度、变形程度、固溶温度、时效温度等热加工工艺参数和热处理制度。模型的输出为钛合金最重要的5个机械性能指标，即抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率和断裂韧性。与传统回归拟合公式相比，该模型具有容错性好、通用性强等优点。该模型可以预测Ti-10V-2Fe-3Al合金在不同热加工工艺参数和热处理制度下的机械性能，也可以用于优化热加工参数和热处理制度。     

Ti-10V-2Fe-3Al合金的高温流变行为及热加工图

利用Gleeble-3800热模拟试验机对Ti-10V-2Fe-3Al合金进行了变形温度为850~1150 ℃,应变速率为0.01~10 s-1的等温热压缩实验。引入Zener-Hollomon参数,建立了该合金的热塑性变形双曲正弦本构方程。基于动态材料模型理论构建了该合金在不同应变下的热加工图。结果表明：Ti-10V-2Fe-3Al合金的流变失稳区主要发生在高应变速率下,热变形时适宜的变形安全区温度为1100~1150 ℃,应变速率为0.01~0.07 s-1。     

VAR工艺参数对Ti-10V-2Fe-3Al铸锭凝固行为的影响

采用真空自耗电弧熔炼(VAR)工艺制备Ti-10V-2Fe-3Al铸锭,研究了熔炼电流和搅拌磁场等工艺参数对铸锭凝固行为的影响,并对真空自耗电弧熔炼过程中起弧、熔炼、补缩等阶段的凝固组织及熔池形貌进行了分析。结果表明,在未加搅拌磁场时,熔池较窄,铸锭组织粗大,而施加搅拌磁场后,熔池变宽且旋转明显,铸锭宏观组织中的晶粒变小;随熔炼电流增大,熔池加深,凝固组织中的晶粒变得粗大。     

Effect of α Composite Layer on the Microstructure and Mechanical Properties of Ti-10V-2Fe-3Al Alloy

通过在830℃空气中保温1 h后水冷的热处理工艺,在Ti-10V-2Fe-3Al(Ti1023)钛合金表面形成厚度约为82μm的α富氧复合层。研究了α复合层内显微组织形貌、硬度及元素分布特点及复合α层后对Ti1023合金组织和性能影响。结果表明:α复合层从边缘到基体内部硬度值并非一直减小,而是呈现高-低-高-低-趋于稳定的变化规律。研究表明硬度变化规律与合金元素(尤其V、Fe)及组织形态分布相关。Ti1023合金试样复合α层后表面硬度增加了45%,而屈服强度和抗拉强度下降5%。在拉伸变形过程中,复合α层后试样首先会在垂直于拉伸应力方向的外表面产生裂纹,之后裂纹扩展穿过α层到基体内部直至试样断裂,试样拉伸断口呈现心部韧性断裂和边部脆性断裂特征。拉伸过程中试样内部存在应力诱发β相向α″相的组织转变。     

应变速率对β固溶Ti-10V-2Fe-3Al合金应力诱发马氏体相变的影响

研究应变速率对β固溶处理的Ti-10V-2Fe-3Al合金应力诱发马氏体相变的影响。结果表明,随着应变速率由5×10-4 s-1增加到1 500 s-1,合金都发生应力诱发马氏体转变,且诱发应力随着应变速率的增加而增加。金相形貌及XRD分析显示,在所有的应变率下,合金拉伸后的微观组织均由针片状α″相和β基体相组成。应用热激活界面运动模型及拉伸过程的温度升高解释了随着应变速率的增加,诱发应力增加的现象。     

时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响

研究单重时效、低温-高温双重时效、时效加热速度等工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经过高温变形后的合金,在双重时效处理过程中,先析出的ω相为α相的沉淀析出提供均匀的形核点,使合金获得比单重时效处理更加均匀细小的α+β显微组织,获得更好的强韧化匹配;合金在以较低的升温速度(0.1℃/s)加热过程中,细小弥散分布的等温ω相有充足的时间析出,从而为后续α相的析出提供有利的形核位置,产生细小盘状α相,获得与双重时效相同的强韧化匹配效果.     

EFFECT OF β-FLECKS ON MECHANICAL PROPERTIES OF Ti-10V-2Fe-3Al ALLOY

Effect of β-flecks on properties of tensile elongation and low cycle.fatigue life at room tern.perature for Ti-10V-2Fe-3Al alloy has been investigated.The cracks along initial β-grainboundaries in the β-fleck region may propagate to form intergranular brittle fracture.Underalternating load,the β-fleck often becomes a fatigue origin.While under higher strain,thecracks initiate and propagate to fracture early at the original β-grain boundaries in β-fleckregion and at α-grain boundaries.     

时效工艺对Ti1023合金微观组织和力学性能的影响

对比研究了直接时效和双重时效对Ti-10V-2Fe-3Al合金微观组织及力学性能的影响。结果显示,在相同的时效时间下,双重时效后试样的屈服强度略低于直接时效,但双重时效的延伸率远远高于直接时效。较之直接时效,双重时效具有更好的强度塑性匹配。断口分析表明,直接时效断口为沿晶断裂,高倍形貌显示为晶界延性断裂。而双重时效断口以穿晶韧窝为主。微观组织观察表明,双重时效良好的强度塑性匹配源于α/β相间的片层组织,晶界α相薄膜的抑制及时效后初始β晶界、晶内组织之间强度差的减少。     

固溶温度对冷轧Ti-4.5Al-2.5V-1.5Fe-0.25O合金组织与性能的影响

研究了不同固溶处理温度对冷轧Ti-4.5Al-2.5V-1.5Fe-0.25O合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,合金主要由α相和β相组成,随着固溶处理温度的升高,合金中β相含量逐渐增多,显微组织出现了由初生等轴α相向β转变组织转变、进而向全片层状β相转变组织和晶间α相的转变过程;合金的抗拉强度和硬度呈增加趋势、伸长率呈降低趋势,合金的力学性能变化趋势与固溶处理温度升高过程中显微组织的转变密切相关。     

喷丸对Ti-10V-2Fe-3Al钛合金拉-拉疲劳性能的影响

研究了高强度钛合金Ti-10V-2Fe-3Al表面喷丸强化所产生的表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力和表面层残余压应力场变化及喷丸对其拉-拉疲劳性能的影响.结果表明:喷丸强化可使Ti-10V-2Fe-3A钛合金的表面粗糙度减小和表面层产生一定深度的残余压应力场,喷丸强化引起的表面完整性的改善显著提高了疲劳性能.疲劳试验结果证实了喷丸强化不仅可以显著延长高强度钛合金Ti-10V-2Fe-3Al的拉-拉高周疲劳寿命,而且可使1×107周次下的疲劳极限提高约30%,且表面喷丸强化后疲劳裂纹源由多个变为一个.     

RECRYSTALLIZATION IN Ti-10V-2Fe-3Al ALLOY

<正> Ti-10V-2Fe-3Al合金是七十年代问世的高强高韧近β钛合金。本文从金相和真应力-真应变曲线两个方面研究该合金在热变形过程中及随后冷却过程中的再结晶特性。     

真空自耗电弧熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al铸锭凝固组织的影响

研究真宅自耗电弧熔炼(VAR)条件下熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al合金凝固组织的影响,分析VAR熔炼中熔池内部的对流类型,基于安培定理,建立VAR熔炼条件下熔池中的洛仑兹力与电流、磁场及铸锭半径的关系.结果表明:熔炼电流较低时,浮力的影响占据主要地位,加速热量的散失,铸锭中组织细小;随着熔炼电流变大,熔池中电磁力(洛伦兹力)的影响逐渐占据主要地位,将表面的热量带入熔池内部,增大了温度梯度,使铸锭组织变得粗大.     

激光焊接Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo合金的超塑成形组织及性能研究

SP700钛合金具有优异的低温超塑性,本文对光纤激光焊接的SP700钛合金的超塑变形性能、组织演化及变形后的力学性能进行研究。结果发现,800℃锥形件变形时,焊接方向平行轧制方向具有更优的超塑变形性能,最大成形压力为0.8MPa,最大成形高度为75mm,较母材高20mm。随着变形量的增加,焊缝区粗大的柱状晶和焊接接头咬边逐渐消失,晶粒得到细化。经过33%的超塑变形量后,焊接方向平行和垂直轧制方向的抗拉强度均有所下降,但平行轧制方向、775℃成形的抗拉强度下降最小,仅为2.2%。锥形件和盒形件拉伸试样的断裂失效位置均在母材上。     

Effect of beta flecks on low-cycle fatigue properties of Ti-10V-2Fe-3Al

The effect of beta flecks on low-cycle fatigue (LCF) properties was investigated at room temperature for a high-temperature (α + β)-processed and also a β-processed Ti-10V-2Fe-3Al alloy. For both the (α + β)-processed and the β-processed material, beta flecks had a significant influence on LCF and tensile properties. The materials with beta flecks showed a loss in LCF life and ductility. Larger beta flecks resulted in lower LCF life and ductility. It seemed that β-forged material contained much smaller beta flecks but had a similar detrimental effect on LCF properties as the (α + β)-processed one. Based on the diffusion calculation, it could be concluded that chemical composition inhomogenieties could not be reduced by using beta forging in the 820 °C β region. Extensive light microscopy and scanning electron microscopy (SEM) observations showed that beta flecks were susceptive to crack nucleation and propagation.     

The powder sintering and isothermal forging of Ti-10V-2Fe-3Al

The synthetic technology of powder sintering and isothermal forging was explored to prepare a powder Ti-10V-2Fe-3Al (Ti-1023) alloy. Hydride-dehydride powder was provided from unqualified Ti-1023 ingot alloy because of “beta fleck” defect. After cold isostatic pressing and sintering, the compact presented uniform chemical composition, but lamella alpha microstructure. Isothermal forging technology was used to further densify the sintered compact and improve the microstructure and properties. The final forged compact exhibited equiaxed, recrystallized, and fined alpha phase microstructure, and excellent tensile properties at room temperature.     

Influence and prediction of hot deformation parameters on microstructure of Ti—15—3 alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉ 15 3(Ｔｉ 15Ｖ 3Ｃｒ 3Ｓｎ 3Ａｌ)ａｌｌｏｙｉｓａｎｅｗｍｅｔａｓｔａｂｌｅβ ｔｙｐｅｔｉｔａｎｉｕｍｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｉｍｐｒｏｖｅｄｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｃｏｌｄｆｏｒｍａｂｉｌｉｔ