平三角孔型轧制TC4钛合金棒材的三维弹塑性有限元分析

采用MSC．Mare三维大变形热力耦合弹塑性有限元软件和接触分析技术,对Y型轧机轧制TC4钛合金的三维变形过程进行了有限元仿真。以动态图像形式反映了金属变形过程,计算了轧件主要力学参数的分布值和极值,并在实验的基础上作了验证。模拟结果与现场轧机的记录数据十分吻合。表明采用本方法替代传统的通过实验来获取工艺设计所须参数的方法,可以达到减少实验次数,降低实验成本的目的。     

TC4热连轧棒材微观组织演变分析

采用热压缩试验获得了TC4钛合金高温变形时的流变应力曲线,并建立相关Yada模型;模拟分析了TC4钛合金棒材热连续轧制过程中再结晶分数、位错密度以及微观组织的一系列变化。结果表明:由于棒材表面晶粒变形完全,在连轧第二道次再结晶分数已达到饱和;随着变形的深入,在连轧第三道次,晶界位错由均匀分布转变为多边形状,初始条形晶粒转变为等轴晶粒,棒材内部晶粒发生动态再结晶;在后续轧制道次中,位错密度相对减小,而等轴晶粒逐渐长大。对连轧后的TC4棒材试样进行微观组织观察,与有限元模拟结果基本吻合。     

TC4钛合金棒材低倍组织亮斑分析

通过光学显微镜、维氏硬度仪、扫描电镜和EDS能谱分析对TC4钛合金棒材的两类异常低倍组织进行研究。结果表明:两类异常低倍组织中出现的白色亮斑缺陷不属于同一类型。第一类异常组织的亮斑区由单一α相组成,亮斑区的硬度显著低于正常区,属于成分偏析类的冶金缺陷;第二类异常组织的亮斑区为典型的X形貌,亮斑区的显微组织和硬度与正常区相差不大,属于热加工类缺陷。     

TC11钛合金棒材热连轧过程力能参数分析(英文)

将Ф25 mm 的 TC11 钛合金棒材在四机架 Y 型轧机上连轧至Ф17 mm,孔型系统选为平三角-圆-平三角-圆。试验测试了轧件入口温度为 950 ℃时在四机架连轧过程中的温降,以及轧件温度为 750, 850, 950, 1050 ℃时不同压下量对应的轧制力、轧制力矩值;分析了轧件在不同孔型中轧制时的变形区几何形状;修正了轧制力数学模型;计算值与试验值偏差较小。因此,该数学模型计算的轧制力可以为 Y 型三辊轧制钛合金棒材提供理论研究和工程实践基础。     

TC4热连轧棒材微观组织演变分析北大核心CSCD

采用热压缩试验获得了TC4钛合金高温变形时的流变应力曲线,并建立相关Yada模型;模拟分析了TC4钛合金棒材热连续轧制过程中再结晶分数、位错密度以及微观组织的一系列变化。结果表明:由于棒材表面晶粒变形完全,在连轧第二道次再结晶分数已达到饱和;随着变形的深入,在连轧第三道次,晶界位错由均匀分布转变为多边形状,初始条形晶粒转变为等轴晶粒,棒材内部晶粒发生动态再结晶;在后续轧制道次中,位错密度相对减小,而等轴晶粒逐渐长大。对连轧后的TC4棒材试样进行微观组织观察,与有限元模拟结果基本吻合。     

TA15钛合金棒材的热连轧工艺

对TA15钛合金高温变形机制进行了Gleeble热模拟试验,并利用试验结果设计了在850～950 ℃范围,直径为20 mm 的TA15钛合金小规格棒材的新型热连轧生产工艺.试验结果表明:采用合适的热连轧工艺,TA15钛合金小规格棒材的组织和性能与传统的横列式轧制棒材的相当,均满足相应的技术要求.     

TC4钛合金热力学行为及棒材轧制工艺研究

在Gleeble-1500热模拟机上进行了TC4钛合金压缩试验,分析了不同温度、不同应变速率下TC4钛合金热力学行为,确定了合金棒材最佳开轧温度为950℃,最佳应变速度为1s-1。随后在自行研制的八机架Y型轧机上进行连轧试验,分别得到准12、准6 mm棒材。结果表明,获得的产品组织均匀致密,晶粒细小,产品力学性能满足技术要求。     

TC4钛合金小规格棒材连续轧制工艺研究

研究了不同连续轧制温度对TC4钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,TC4钛合金相同道次加工,α+β两相区加工较β区加工棒材组织更细小弥散;两种轧制温度的棒材性能均符合GB/T 13810标准要求,两相区轧制较β区轧制抗拉强度高80~90 MPa,塑性变化不大。     

钛及钛合金轧制棒材孔型设计探讨

通过对轧制孔型的研究探讨,从不同的角度对比,选择出较为合理的孔型系.对粗轧孔型和精轧孔型进行了论述,选择和设计了新的孔型系.生产实践表明,采用椭圆孔型代替以前的菱形孔型,可明显改善产品的内在质量和外观质量.新孔型系是一套比较理想的、实用性较强的孔型系.     

热连轧工艺制备TC4钛合金无缝管材组织及力学性能研究

采用热连轧机组制备出?108 mm×14.5 mm×L的TC4钛合金无缝管材,测试分析了管材热处理前后的显微组织和力学性能。结果表明：热连轧工艺生产的TC4钛合金无缝管材力学性能优良,组织呈现变形的过渡组织形貌,主要由大量扭曲变形的片层状α相以及未完全破碎的β晶界组成。经热处理后,组织形貌均匀,晶内片层α相变为棒状α相,晶界α相发生再结晶形成球状α相。TC4钛合金无缝管材经固溶时效处理后力学性能得到提升,其R_m≥995 MPa,R_(p0.2)≥931 MPa,A≥15%。     

热处理对TC4-DT钛合金棒材组织和力学性能的影响

研究了热处理制度对TC4-DTφ100 mm棒材的组织和力学性能影响.结果表明:单重退火下,棒材的显微组织为等轴的初生α+β转组织,且随退火的温度的升高,初生α相增加,含量达60％以上.双重退火下,棒材的显微组织为双态的α+β转组织,且随第一重退火温度的降低,初生α相增加,但初生的α相含量小于40％.双重退火的室温拉伸强度低于单重退火的室温拉伸强度.     

钛合金棒材连轧变形过程分析及孔型优化设计

在钛合金棒材热连轧机组"平三角-圆"孔型基础上,基于对轧制过程分析和有限元模拟,对现有的平三角孔型加以改进,形成改进型"平三角-圆"孔型系统,然后将Φ25 mm的TC4钛合金棒材在改进孔型后的八机架Y型轧机上连轧至Φ15 mm,以求解决轧件出耳子、扭转、圆度差等问题,提高产品的尺寸精度。     

冷速对热连轧钛合金棒材残余应力的影响

采用ABAQUS有限元分析软件,在钛合金棒材八道次连轧的基础上,对轧后轧件冷却过程进行热力耦合分析,研究了冷却速率对轧后棒材应力的影响。结果表明,自然水冷和强制水冷时,随着温度变化有较大残余应力产生。自然空冷和强制空冷时,残余应力随温度变化缓慢上升,尤其以自然空冷时应力上升幅度最小,棒材表面应力大约136 MPa,中心应力大约35 MPa。钛合金棒材冷却时最好采用空冷或更慢冷的方式,以降低残余应力。     

TC17钛合金棒材低倍组织亮斑研究

<正>内容导读通过TC17钛合金在三种温度下（β+50℃、β-30℃和β-50℃）进行60%左右的变形,研究了锻造温度对棒材进行高倍组织、低倍组织及力学性能的影响。研究结果表明,相变点以上变形得到魏氏组织,低倍组织均匀无亮斑产生;相变点以下进行60%左右的锻造变形,可使α相较充分的等轴化。相变点以下30℃生产,棒材低倍组织中会出现不同程度的亮斑。经分析,亮斑     

热处理对TC4-DT钛合金棒材组织和性能的影响

研究了热处理对TC4-DT合金φ300 mm棒材显微组织、拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明:经800℃×2 hAC简单退火、α+β相区固溶+时效、β相区固溶+时效处理后的TC4-DT的显微组织分别为等轴组织、双态组织和片状组织.等轴组织具有较好的拉伸性能、低的断裂韧性和高的疲劳裂纹扩展速率:双态组织与等轴组织相比较,具有较好的拉伸性能,较高的断裂韧性和较低的疲劳裂纹扩展速率:片状组织的拉伸强度低于双态组织和等轴组织,塑性最低,断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率与双态组织的基本相同.总体来说,TC4-DT合金经α+β相区固溶+时效、β相区固溶+时效处理后可获得R_m≥3825 Mpa,R_(P0.2)≥750 Mpa,A_5≥8%,K℃≥90 Mpa ,疲劳裂纹扩展速率小于8×10~(-6)～9×10~(-6) mm/cycle的综合性能.     

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。     

TC18钛合金大规格棒材锻造工艺

TC18钛合金是一种高强、高韧钛合金。本文通过对TC18钛合金铸锭经β区加热、开坯锻造,然后采用3种不同锻造工艺在单相区或α+β区进行多火次锻造,从而得到φ400mm棒材,并对所得棒材进行相同热处理后,对获得的显微组织、力学性能等检测结果进行对比分析研究。结果表明采用工艺三所获得φ400mm棒材组织均匀性和晶粒细化程度均优于其他两种方案;采用工艺三所获得φ400mm棒材在保证塑性指标的前提下,强度、断裂韧性指标最高,且断裂韧性指标增加明显,因此,其综合性能最好,完全满足标准及用户使用要求。     

大规格TC11钛合金棒材的热处理

对大规格 TC11钛合金棒材双重退火后的组织与性能进行研究.结果表明,TC11合金棒材热处理后,其中心部分组织因冷却速度缓慢,显微组织和α、β相成分发生明显改变.该组织与性能已不符合GJB 2744A-2007<航空用钛及钛合金自由锻件和模锻件规范>要求.因此大规格TC11合金棒材应根据材料的使用条件和不同的性能要求,适当调整热处理制度.     

TC18钛合金棒材锻造织构的模拟

通过三向锻造方式模拟TC18钛合金棒材锻造过程织构形成的规律和不均匀性。首先用有限元法模拟了三向锻造时样品不同区域的温度、等效应力和等效应变的不均匀性。然后模拟了对应b相(BCC结构)不同位置,不同锻造阶段、不同初始织构的影响。结果表明,在三向锻造的顺序锻造过程中,心部织构变化程度远大于边部。三向锻造后心部出现立方压缩织构和黄铜型拉伸织构,边部出现较弱的{100}和{111}压缩织构。初始织构有显著的影响,随机分布的初始织构下,最后一次压缩决定最终织构;偏离随机分布的弱织构时,最终织构也接近随机状态;但不同类型的强初始织构存在时,三向锻造后都难以彻底改变初始织构的影响,最终织构都有初始织构的特征。最后进行了三向压缩时不同形变量的组合对织构的影响模拟,确定出了特殊织构形成的条件。本文还给出横向位置变化和轴向位置变化时织构变化的差异。