TC6钛合金热处理工艺研究

TC6钛合金经4种典型热处理后,材料性能存在较大的差异,经固溶时效和双重退火处理后材料强度最高、而塑性最低;经普通退火和等温退火后强度降低而塑性较高,TC6钛合金进行等温退火和双重退火热处理时,冷却方式和退火温度对合金性能有较大的影响。在制定TC6钛合金热处理工艺时,可以通过选择合适的冷却方式和退火温度,使合金获得需要的性能。     

Ti-14Nb-4Sn形状记忆合金的性能研究

为了验证Ti-14Nb-4Sn(at%)合金用于制备压力管道管接头的可行性,研究了该合金的超弹性和形状记忆效应。针对淬火温度对形状记忆合金性能具有重要影响的特点,采用了不同的淬火工艺对合金进行热处理,由弯曲试验确定了合金获得良好性能的淬火温度。通过拉伸试验对合金的超弹性进行了进一步研究与分析,发现了400℃淬火合金具有接近完全的超弹性,得到了循环拉伸可以明显改善合金超弹性的结论。研究结果表明,经过特定温度淬火后的Ti-14Nb-4Sn合金具有良好的超弹性和形状记忆效应,可作为压力管道管接头的优良选材。     

基于变弹性模量的Ti-6Al-4V板材五点弯曲回弹预测

Ti-6Al-4V钛合金材料在弯曲成形过程中会产生较大的回弹,其弹性模量对回弹影响较大,但以往研究均未考虑材料塑性应变变化过程中弹性模量的变化。以Ti-6Al-4V钛合金为对象,进行了材料的单轴拉伸实验和循环加载-卸载实验,以揭示材料各向异性参数及材料弹性模量随塑性应变变化的规律,在此基础上建立了Ti-6Al-4V钛合金变弹性模量数学模型。基于YLD2000-2D屈服准则及变弹性模量和Mises各向同性两种不同的本构模型,对常温下Ti-6Al-4V钛合金板材的五点弯曲过程进行了数值模拟,为了验证数值模拟结果,进行了常温下Ti-6Al-4V板材的五点弯曲实验,结果显示,前者显著提高了Ti-6Al-4V钛合金弯曲回弹预测精度,预测精度相比后者提高了31.18%。     

塑料模具超塑性材料及成形研究

本文研究、制造了四种铝基耐磨、耐蚀塑料模具超塑性合金-Al-13Si、Al-10Si-1Mg、Al-7 Si-1.5 Cu-0.7 Mg 和Al-8.2 Mg-4.7 Si。通过超塑性拉伸试验证明,四种合金均显示出超塑性能。研究了四种合金的超塑化工艺并给出了合金的最佳超塑工艺参数。模具超塑成形试验解决了铝基超塑合金高温成形时的脱模、润滑及成形后的清洗问题。试验结果表明,四种合金都具有良好的超塑成形性能、光洁度高、复制性能好,是较为理想的塑料模具超塑性成形材料。     

添加铌和钽对TiMoZr合金变形机制和拉伸性能的影响

通过冷坩埚悬浮感应熔炼、轧制和固溶热处理制备Ti-8Mo-2Zr、Ti-8Mo-4Nb-2Zr和Ti-8Mo-4Nb-2Zr-2Ta(原子分数/%)钛合金,研究了铌和钽元素的添加对合金显微组织、拉伸性能和变形机制的影响。结果表明：3种合金的组成相均为单一β相,β相晶粒尺寸随着铌、铌+钽元素的添加逐步减小;Ti-8Mo-2Zr合金的变形机制以应力诱发α″马氏体相变和{332}孪生为主,而Ti-8Mo-4Nb-2Zr和Ti-8Mo-4Nb-2Zr-2Ta合金的变形机制以位错滑移为主;变形机制的转变导致合金强度的提高和塑性的降低,铌和钽元素添加产生的细晶强化和固溶强化效应进一步提高了合金的强度,Ti-8Mo-4Nb-2Zr-2Ta合金的抗拉强度高达970 MPa。     

考虑应变-温度耦合与高温动态结晶的钛合金本构模型研究

Ti-6Al-4V合金的高速切削加工是一个复杂的高温高应变率的热力耦合过程,为更加准确研究Ti-6Al-4V合金在高温高应变率下的真实应力-应变关系,构建了一种修正Johnson-Cook(J-C)本构模型.修正的J-C本构模型综合考虑了塑性阶段应变硬化率会随加载温度的升高而降低的现象,以及在达到高温动态结晶效应的临界温度时,Ti-6Al-4V合金的流动应力会急剧下降的现象.基于修正J-C本构模型的流动应力-应变预测结果与试验数据吻合程度良好,误差率在8％以内,准确的反映了Ti-6Al-4V合金在不同加载温度下的真实应力-应变关系.     

钛合金攻螺纹技术及丝锥改进

钛合金是一种比重小、强度高、耐腐蚀和耐热等特性的金属结构材料。TA7属单相组织的α型钛合金,不能热处理强化,通常在退火状态下使用,具有良好的热稳定性和热强性。TC4属双相组织的α β型合金,有较高的力学性能和高温变形能力,良好的韧性和塑性,能进行各种热加工和热处理强化。钛合金在150~500℃仍有很高的强度,被广泛应用于火箭发动机外壳、航空发动机气机盘、叶片、结构锻件等。1·钛合金攻螺纹切削过程特点钛合金是一种难切削材料,突出特点是刀具极易磨损,刀具寿命很短。主要体现在:(1)切削层变形小由于钛合金的塑性低和钛的化学活泼…     

钛合金飞轮的精密车削

地球资源卫星姿态控制反作用飞轮是选用Tc-4钛合金材料制成的,飞轮是一种高精度、高光洁度的零件,要求在高温下使用能保持足够的强度、精度及寿命. Tc-4钛合金在轻合金中抗拉强度最大,并具有良好的综合性能和十分稳定的状态,它还具有优异的抗腐蚀性能,对于各种氧化性酸、海水、碱盐及许多化学剂都能耐腐蚀.要将Tc-4钛合金这种材料在普通车床上加工成如图1所要求的各项技术指标的飞轮是一个很大的难题.     

新型超塑性锌基合金

超塑性ZnA15和ZnA14合金是一种以锌为基,加入少量铝、微量镁和稀土的新型超塑材料,是一种能实现高超塑性并得到工业应用的锌基合金。它具有比重大,超塑性性能优良和抗腐蚀性能较好等特点。超塑变形温度(280～350°G)和变形速度范围较宽,在特定条件下,其延伸率可达5000%以上,流变应力为0.2公斤/毫米~2,该合金比重为6.62公斤/厘米~3,抗拉强度31～33公斤/毫米~2,且组织均匀致密,是制造录音机、飞轮最理想的材料。     

超塑性条件下的变形对高速钢组织和性能的影响

所谓超塑性就是指金属在一定条件下变形阻力小而能产生巨大塑性变形的能力。至少有三种超塑性:1)组织超塑性,这种超塑牲是具有稳定的细晶粒组织的金属和合金变形速度小时出现的;2)亚临界超塑牲,这种超塑性是接近相变开始时出现的(对钢来说一般稍低于A_(C1)点);3)马氏体超塑性,这种超塑性与马氏体转变同时出现(一般在M_(?)点至M_H点之间),此时将形成马氏体。研究表明,超塑性并不是某些特殊合金的性能,它对大多数变形合金来说,只要组织经过适当的准备,都可在一定条件下产生。所获得的研究结果包括高速钢、低合金钢和锰钢、钛合金、铝合金和镁合金进行的试验。本文仅介绍高速钢的试验结果。     

M42钢的锻造

M42钢系从美国进口钢材,是一种超硬性高速钢。它类似于我国的 W2Mo9Cr 4 VCo 8钢。 M42钢具有高硬度 (可达HRC70)、高红硬性、易磨削、锋利等优点。在加工铁基高温合金、铸造高温合金、钛合金、超高强度钢等难加工材料时,表现     

超塑性锌铝合金注塑模

一、概述金属超塑性是指金属材料在一定温度一定变形速度条件下,延伸率大于100％,这种材料称为超塑性金属材料。超塑性ZnA122合金是国外首先研究的一类超塑性材料,在超塑金属中最先得到使用。目前超塑性ZnA122合金的研究和应用以苏联、日本比较活跃。     

901合金超塑性研究简况

高温合金具有强度高,难变形等特点。因此研究并利用超塑性进行高温合金的成形具有非常重要的意义。虽然现有的高温合金已有数十种,然而目前报道的超塑性高温合金却只有IN100,Rene95,Waspaloy,Astroloy,TAZ-8A以及)6-等少数几个合金。我们对Incoloy 901这种广泛应用的高温合金进行了超塑性的研究。特别着重于温度和晶粒度对塑性的影响,目的是确定该合金的最佳超塑性温度范围,     

车削铣削航空用金属难加工材料的新刀片

正航空关键用零部件的材料要求在高温和低温条件下,比强度高、综合性能好、化学稳定性好而且质量轻。当代作为航空用金属材料有铝合金、钛合金、超耐热合金等。其中属难于加工材料的钛合金和超耐热合金,主要用于喷气发动机。低温低压部分一般用钛合金,高温高压部分多用的是镍基超耐热合金,如Inconel718、Hastelly、Waspaloy、Rene41等和钴基的Trilbaloy,司太立合金等。     

大变形热轧制备超细晶TC4钛合金的组织与性能

在70t轧机上,以1 100℃为开轧温度,采用2~4道次大变形轧制方式制备超细晶TC4钛合金,研究了变形量(60%~90%)对该合金组织和性能的影响。结果表明:TC4钛合金中的α和β相片层状组织在热轧过程中因动态再结晶被分解成超细晶组织,由于动态再结晶不完全,组织中存在残留位错;随着变形量增加,超细晶的数量增加且晶粒尺寸减小,合金强度增大,且塑性保持良好,拉伸断裂方式均为韧性断裂;经变形量为90%的大变形热轧后,得到了高强高韧超细晶TC4钛合金,其平均晶粒尺寸约150nm,抗拉强度达1 135 MPa,伸长率超过9%。     

钛合金的锯削

钛及共合金是一种综合机械性能良好的工程材料,越来越多地被应用于航空、汽车、船舶等各行业中,同时它又是一种极难切削的金属材料,主要表现在切削率低、刀具的耐用度低等方面。对钛合金的锯削．普遍缺乏比较系统的认识,这里仅以带锯床为例,根据钛合金的性能特点,探讨一下钛合金的锯削。1钛合金的分类及特性（1）钛合金的分类钛是同素异构体,在不同温度下晶体的排列方式有两种。不同类型的钛合金是利用钛的两种不同组织结构,按添加其他合金元素的种类数量不同,使其相变温度及相份含量逐渐改变而得到的。室温下钛及其合金主要有以下…     

多元微合金化铜基形状记忆合金的超弹性及超塑性性能研究

用多组无微量合金元素Ti、B、Ce、Nb和Zr细化铜锌铝形状记忆合金的晶粒，改善了合金的加工性能、力学性能和形状记忆效应，联合添加Ti、B和Ce，其伪（超）弹性应变值在250℃温度下可稳定在4.5％左右;在500～750℃的温度下具有δt=112％～200％的良好超塑性性能，展示了良好的热加工性能。     

固溶处理温度对改型IN706合金组织性能的影响

研究固溶处理温度对650～700℃超超临界汽轮机转子用改型IN706合金组织与性能的影响规律.结果表明,固溶处理温度对室温拉伸性能影响很小,但过高的固溶处理温度会使材料的700℃拉伸塑性明显下降,同时也会影响材料的冲击性能.通过观察微观组织发现,固溶处理温度的升高会使晶粒度明显长大,从而影响到材料的力学性能.     

有限体积法研究钛合金叶轮等温精密成形

针对钛合金叶轮形状复杂、受力状况恶劣以及钛合金材料导热率低的特点,研究了叶轮等温锻造工艺中叶片顶部形状的设计、坯料直径的选择以及工艺参数的制订等技术难点.采用有限体积法模拟了Ti-6A1-4V钛合金叶轮的等温精密成形过程,分析了成形过程中金属的流动行为和对模具的充填能力,给出了成形各阶段工件的温度场和应变速率场分布情况.模拟结果表明,等温精密锻造钛合金叶轮,不仅可以获得很好的金属流线和满意的几何形状,而且由于成形的温度和应变速率条件有利于Ti-6A1-4V材料发生超塑性变形,还可以得到分布均匀的等轴细晶组织,提高锻件的力学性能.     

钛合金高温形变强韧化研究

提出了钛合金癃性变形的新理论,试验结果表明,高温形变强韧化获得三态组织,这种组织既不降低材料塑性,又不丧失热稳定性,且能提高材料的使用温度与高温性能、低周疲劳性能,疲劳—蠕变寿命和断裂韧度。探讨了新理论的基础和强韧化机理,发现高温形变强韧化不仅适用于(α＋β)型合金,并可应用于α型、近α和近β型合金。