β-CEZ钛合金热变形行为及热加工工艺

采用Gleeble-3800热模拟试验机在变形温度800~1000℃、应变速率0.01~10 s~(-1)的条件下对β-CEZ钛合金进行热模拟试验,分析了合金的真应力-真应变曲线和热加工图,并在此基础上研究了棒坯一次镦拔和多次镦拔工艺对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:β-CEZ钛合金流变应力随变形温度的升高而降低,但应力降低的幅度是越来越小,流变应力随变形速率的增大而匀速增大。热加工图稳定区主要分布在变形温度850~900℃,应变速率0.01~0.1 s~(-1)和变形温度925~975℃,应变速率0.1~0.7 s~(-1)的范围内。β-CEZ钛合金在相变点温度以下进行一次镦拔后,显微组织中晶粒较粗大且大小不一,β晶界不明显,晶粒内有板条状α析出。β-CEZ钛合金经过多次镦拔后,等轴组织明显得到细化和均匀化,β晶界非常清晰,等轴晶内有细小的针状和短板条状α析出,且纵横向显微组织差异小。多次镦拔后,断面收缩率明显提高,从而改善了合金的综合力学性能。     

锻后热处理温度对TA10钛合金显微组织及性能的影响

通过拉伸试验,对经过β相区两镦两拔锻造的TA10钛合金棒材不同温度（600~750 ℃）退火后的力学性能和显微组织进行研究。结果表明：随着退火温度的升高,TA10钛合金的屈服强度和抗拉强度下降,伸长率和断面收缩率升高;显微组织由网篮组织逐渐破碎,相同取向的片状α组织随温度升高偏聚在一起,形成长而平直的集束,为魏氏组织;热处理温度为700 ℃时棒材的屈服强度为607 MPa,抗拉强度为687 MPa,伸长率为22%,强度和塑性达到较好的匹配。     

锻后热处理温度对TA10钛合金组织及性能的影响

通过拉伸试验,对经过β相区两镦两拔锻造的TA10钛合金棒材不同温度(600~750℃)退火后的力学性能和显微组织进行研究。结果表明:随着退火温度的升高,TA10钛合金的规定塑性延伸强度和抗拉强度下降,伸长率和断面收缩率升高;显微组织由网篮组织逐渐破碎,相同取向的片状α组织随温度升高偏聚在一起,形成长而平直的集束,为魏氏组织;热处理温度为700℃时棒材的规定塑性延伸强度为607 MPa,抗拉强度为687 MPa,伸长率为22%,强度和塑性达到较好的匹配。     

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。     

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。     

镦粗变形工艺对TC18组织和性能的影响

研究了不同镦粗变形工艺对TC18钛合金棒材的显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,TC18钛合金棒材首先在β单相区加热并施加大变形量锻造,而后在(α+β)两相区加热并以适当变形量锻造,可获得强度、塑性和韧性等综合性能的良好匹配。     

变形温度对TA15合金组织的影响

研究了镦粗变形温度对TA15合金显微组织的影响.当镦粗比为2时,β区变形的镦粗试样为片状组织,在剧烈变形区和自由变形区,1080℃变形时β晶粒的动态再结晶程度比1030℃高,再结晶后的β晶粒尺寸为50-700 μm;α+β变形镦粗试样的显微组织为过渡型组织,由于变形在断面上分布的差异,难变形区和剧烈变形区及自由变形区组织差别较大.     

可在400～500℃使用的TC4-B钛合金棒材研制

通过在TC4钛合金中添加Si、O、Mo、Zr、Sn合金元素,研制出名义化学成分为Ti-6Al-4V-0.3Si-0.3Mo-0.3Zr-0.3Sn-0.15O的TC4-B钛合金。并采用两种镦拔组合变形工艺,制备尺寸为?75 mm圆棒和51 mm×85.6 mm扁方棒。结果表明:经"三三一"工艺锻制的TC4-B钛合金棒材显微组织更为均匀;力学性能明显优于经常规工艺锻制的棒材,其室温拉伸强度可达1 000 MPa以上,500℃时拉伸强度可达636 MPa,伸长率为18%,断面收缩率为61%,可在400~500℃高温条件下使用。     

TC4合金高温拉伸性能及其与织构的关联性

对不同锻造方式(三次单向镦拔和三次换向镦拔)试制的TC4钛合金棒材,在棒材1/4半径(1/4R)处和边缘(R)处取样,进行400℃高温拉伸实验,采用光学显微镜及电子背散射衍射(EBSD)技术分析不同部位的组织特点及取向分布与拉伸性能的关联性。结果表明:换向镦拔棒材的拉伸强度稍高于单向镦拔棒材,而塑性变化则相反,同一棒材的1/4R处和R处的400℃拉伸性能差别不大;TC4合金棒材400℃拉伸断口为韧性断裂,含有大量韧窝,在拉伸载荷下,TC4合金的变形机制为位错滑移、位错塞积和晶界滑动同时协调进行,α晶粒在位错滑移和晶界滑动的协调变形过程中发生转动及拉长;变形导致α晶粒取向差分布在10°、60°和90°的峰值消失,小角度晶界大量增多;{0001}面织构的分布与拉伸性能存在一定的规律:在{0001}极图中,对称织构连线与拉伸方向X的夹角θ值越接近45°时基面滑移越容易,而θ值越接近0°或90°时基面滑移越难;在400℃拉伸变形过程中,试样拉伸变形以基面和柱面滑移为主,其拉伸强度相对较低,而试样拉伸变形以锥面滑移为主,其拉伸强度相对较高。     

多向镦拔对医用TC4钛合金组织和力学性能的影响

通过实验对TC4方坯进行多向镦拔,对制备的径锻棒材进行组织和力学性能测试分析。结果表明:多向镦拔能有效细化TC4合金组织晶粒、提高力学性能。随镦拔变形量及次数的增加,α相晶粒逐渐细小、等轴化,2火次75%变形量多向镦拔可获得α相晶粒为5μm;3火次75%变形量多向镦拔变形下,准65mm径锻棒的屈服强度及抗拉强度分别高达940MPa和1015MPa,伸长率为17%。     

热加工工艺对TB3合金组织和固溶态性能的影响

研究了热加工温度和变形量对TB3钛合金显微组织和固溶态力学性能的影响。试验结果表明,当热加工温度为750℃时,提高热加工变形量不利于固溶态TB3钛合金的力学性能;当热加工温度为800℃时,提高热加工变形量可以使固溶态TB3钛合金获得更好的力学性能。     

变形温度对2219铝合金组织和力学性能的影响

通过室温力学性能测试、OM、SEM等,研究了四镦三拔多向锻造的变形温度(300~510℃)对2219铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着变形温度的升高,2219铝合金多向锻造后及T6热处理后的粗大残余结晶相含量逐渐减少,分布更均匀,变形温度由300℃升高至510℃时,多向锻造后粗大残余结晶相所占面积分数由6.96%降低至4.59%。锻件抗拉强度和伸长率随变形温度升高而提高,在510℃高温四镦三拔多向锻造下合金综合性能达到最优,抗拉强度和伸长率分别为392.3 MPa和7.3%。     

退火温度及加工变形量对Ti-6Al-7Nb合金棒材组织与力学性能的影响

制备了外科植入物Ti-6Al-7Nb钛合金棒材,研究了不同退火温度和变形量对Ti-6Al-7Nb钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,材料在700~880℃退火能得到良好综合性能;当变形量达到50%及以上时,棒材组织发生明显破碎和细化,随着变形量增加,细化程度变大,棒材的强度明显提高,而塑性变化不大。     

TC4钛合金φ450mm棒材不同厚度整体试样热处理工艺研究

通过对TC4钛合金f450 mm棒材80、40、20 mm整体试样热处理工艺的研究,分析不同的热处理温度和热处理冷却方式对棒材横、纵向组织和室温、高温力学性能的影响。结果表明:当整体试样厚度不大于40 mm,且采用双重退火(首次退火后水冷)的热处理工艺时,才能保证TC4钛合金f450 mm棒材的室温力学性能和显微组织符合GJB 1538,高温强度≥615 MPa。双重退火制度为:首次退火工艺为加热到b转变温度以下30~80℃,保温不少于1 h,水冷;随后再进行700~800℃,保温1~4 h,空冷。     

TC4钛合金f450 mm棒材不同厚度整体试样热处理工艺研究

导读内容
　　通过对TC4钛合金f450 mm棒材80、40、20 mm整体试样热处理工艺的研究,分析不同的热处理温度和热处理冷却方式对棒材横、纵向组织和室温、高温力学性能的影响。结果表明：当整体试样厚度不大于40 mm,且采用双重退火（首次退火后水冷）的热处理工艺时,才能保证TC4钛合金f450 mm棒材的室温力学性能和显微组织符合GJB 1538,高温强度≥615 MPa。双重退火制度为：首次退火工艺为加热到b转变温度以下30～80℃,保温不少于1 h,水冷;随后再进行700～800℃,保温1～4 h,空冷。     

热变形对高温BTi-62421S钛合金组织及性能影响

对高温BTi-62421S钛合金在不同状态下进行热变形,通过金相组织分析和力学性能测试,研究了变形参数对BTi-62421S钛合金的显微组织与力学性能的影响.结果表明,热变形能明显优化合金的组织和力学性能.其力学性能随变形参数的变化呈规律性变化.变形获得的细等轴组织能得到较优的力学性能.其较优的变形参数为:950℃变形温度、60％变形量.     

热处理制度对TA18棒材组织与性能的影响

<正>本文结合小规格棒材的加工特点和实际生产经验,旨在探明退火温度对TA18钛合金组织与性能的影响规律,并得出结论：当退火温度在750～800℃之间时,TA18钛合金棒材综合力学性能较为良好,其强度与塑韧性的匹配性良好,并且当退火温度上升到900℃时,显微组织中有β转变组织的出现。     

Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金的热压缩变形行为

为研究钛合金的热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,对自行研制的Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金在Gleeble 1500D热模拟实验机上进行高温压缩变形实验。对d 8 mm×12 mm的试样进行等温压缩变形实验,研究该合金在变形量为30%、50%和70%(对应真应变为1.2)、变形温度为800~950℃、应变速率为0.01~10 s 1条件下的变形行为、流变应力的变化规律以及变形条件对显微组织的影响。结果表明:该合金流变应力受变形温度和应变速率影响显著,流变峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低。采用Arrhenius双曲正弦模型确定该合金在本实验条件下的变形激活能Q=214.22 kJ/mol和应力指数n=3.81,并根据得到的参数建立相应的热变形本构关系为=6.91×108[sinh(0.011σ)]3.81exp[214 220/(RT)]。通过显微组织观察发现,在950℃、变形速率≥0.1 s 1时,发生再结晶现象,且随着变形速率的增加,再结晶现象越明显。     

热加工工艺对Ti-38644合金挤压管组织与性能的影响

研究了镦拔工艺、挤压温度以及热处理对Ti-38644钛合金挤压管材显微组织和力学性能的影响。结果表明:Ti-38644合金经过多次镦拔后的挤压管材晶粒得到细化,均匀性更好,从而提高了挤压管材的综合性能。在860℃和930℃挤压Ti-38644合金管材具有良好的力学性能,断面收缩率可以达到60%左右。固溶处理对Ti-38644合金挤压管材的抗拉强度、伸长率和断面收缩率影响不大。860℃挤压Ti-38644合金管经815℃×1 h+550℃×24 h固溶时效热处理后,其抗拉强度大于1116 MPa,伸长率大于15%,断面收缩率大于40%。     

热变形温度对7055铝合金热处理组织和力学性能的影响(英文)

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对7055铝合金进行多道次热压缩试验,并对热压缩试样进行T6热处理。采用TEM、OM观察热压缩试样与热处理试样的组织形貌,并对热处理7055-T6试样进行拉伸试验,研究变形温度对7055铝合金多道次热压缩后组织、热处理后的显微组织与力学性能的影响。结果表明:热变形温度不仅影响多道次热压缩后试样的组织,而且显著影响该合金热处理后的组织和力学性能。在本试验条件范围内,随着温度的升高,经多道次热压缩后试样的晶粒长宽比先减小然后增加,位错密度降低,亚晶尺寸增加,热压缩过程中发生再结晶;热处理后合金中再结晶晶粒体积分数先降低后增加。再结晶体积分数越小,合金的强度越高。当温度为400°C时,再结晶体积分数最小,约为45%,并且合金的抗拉强度和伸长率达到最大值。