固溶时效处理对TA10钛合金组织与力学性能的影响

选取TA10钛合金棒材,对其固溶时效热处理,随后使用光学显微镜、扫描电子显微镜研究其组织与力学性能的关系,结果表明：合金经固溶处理后,金相组织由初生α相和β转变组织组成,其中β转变组织由细小的次生α′相和残余β组成,此时组织为典型的双态组织,经时效处理后,会形成细小的次生αs相,时效温度越高αs相越细小;合金经固溶处理后,其抗拉强度为510 MPa,屈服强度为395 MPa,延伸率为23%,时效处理,使其强度增大,塑性降低,随着时效温度升高,趋势相同;仅经固溶处理后,合金的拉伸断口形貌是以等轴状的韧窝为主,断口形貌主要由韧窝构成,当合金再经时效处理后,断口微观形貌中会出现二次裂纹,当时效温度继续增大,断口微观形貌中出现明显的撕裂棱。     

熔炼工艺对Ti-662合金化学成分均匀性的影响

以小颗粒海绵钛和不同种类中间合金为原料，对比分析合金元素添加方式和熔炼工艺参数对Ti-662合金铸锭化学成分均匀性的影响。结果表明：自耗电极中各元素的原始分布均匀性对铸锭化学成分均匀性有较大影响，采用多元中间合金的添加方式能够获得比纯金属及二元中间合金添加方式更均匀的化学成分；增加真空自耗电弧熔炼次数有利于铸锭头部和尾部合金元素的均匀分布；通过3次真空自耗电弧熔炼及充氩熔炼，采用纯金属Cu及二元中间合金添加方式能够生产出化学成分均匀性较好的Ti-662合金铸锭，能够满足工业化生产需求。     

锻造工艺对TA11钛合金棒材的性能改变研究

作为飞机重要部件主要原材料的TA11钛合金,自身性能的提高对于我国航天事业的发展具有重大意义。本文通过大量实验研究,发现锻造温度的升高,不仅能提高了棒材组织均匀性,得到良好的抗蠕变性能,还可提高棒材超声探伤水平。为TA11钛合金棒材的工业生产及工艺改进,提供了理论参考和数据支持。     

超大规格TA15钛合金棒材锻造工艺研究

分别采用一次镦拔、两次镦拔和直接拔长3种开坯锻造工艺锻制了400 mm TA15钛合金棒材,并对比分析了棒材的低倍组织、显微组织、力学性能以及探伤杂波水平。结果表明,在铸锭开坯时通过两次镦拔变形增加β相区的变形量,在中间锻造及成品锻造时保证变形量分别大于40%和30%,再经800℃×2 h/AC热处理后,可以得到边部、1/2R处及心部组织均匀细小的Ф400 mm TA15钛合金棒材,且各项力学性能符合用户标准要求,探伤杂波水平可达Ф3.2 mm-9 dB。     

不同轧制厚度TC4钛合金板材的组织与性能

选取4种不同厚度的TC4钛合金轧制板材,利用金相显微镜以及力学性能试验,对其进行金相组织和力学性能研究。结果表明：经轧制及退火后的TC4钛合金板材的组织为α相与残余β相组成的混合组织,α相的形貌呈现出线条状、等轴状以及细小团状等特征;TC4钛合金板材强度总体呈现出随着厚度的增加先降低再趋于稳定的趋势,而塑性呈现出先升高再趋于稳定的趋势;当厚度为0.8 mm时,TC4钛合金板材的强度最大,抗拉强度为1075 MPa、屈服强度为1027 MPa,且4种规格TC4钛合金板材经轧制退火后沿RD与TD方向的强度与塑性均有一定差值;不同规格TC4钛合金板材拉伸后的微观断口形貌均以韧窝为主,其中厚度为0.8 mm的TC4钛合金板材沿TD方向的断口形貌中除具有韧窝形貌外,还具有一定数量的小平面,韧窝内部存在大量、特别细小的微裂纹。     

热处理工艺对亚稳定β型钛合金组织与拉伸性能的影响

对新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Fe系亚稳定β型钛合金进行不同工艺热处理，随后进行室温拉伸性能检测，并用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对不同热处理工艺下合金的显微组织和相组成进行分析。结果表明，合金在α+β两相区温度750℃单次退火后的组织中存在大量等轴状α相，在β单相区温度820℃单次退火后的组织由粗大的β晶粒组成。合金经单次退火后的合金强度较低而塑性较高，此时断口形貌中韧窝数量较多；再经750℃×1 h+540℃×8 h和820℃×1 h+540℃×8 h双重退火后的显微组织中均析出大量的次生α相，合金强度明显升高，而塑性较低，断口形貌中出现明显二次裂纹。     

3种异斯特维醇衍生物的分子表面活性

借助聚醚链段在天然产物异斯特维醇上连接不同基团，制备了3种异斯特维醇衍生物，对制备产物进行结构表征，测定其临界胶束浓度，并借助分子模拟对产物分子的电荷分布进行定量分析、预测产物分子与水分子产生静电吸引的位点、计算产物分子与水分子作用的结合能，初步探究衍生物临界胶束浓度与分子结构间的构效关系。结果表明：通过表面张力法测定3种衍生物作为表面活性剂时的临界胶束浓度分别为7.6、10.0、10.9 mmol/L，模拟显示对应分子的柔顺性越来越弱、偶极矩越来越大；分子模拟和HLB值定量计算证明，3种衍生物分子均具有与十二烷基磺酸钠相似的表面活性。     

Ti-811合金棒材热连轧过程有限元数值模拟及验证

采用有限元法对Ti-811合金棒材热连轧过程进行数值模拟，分析变形过程中轧件应力场、应变场和温度场的数值以及分布规律，并基于数值模拟结果进行轧制验证，为制定Ti-811合金棒材轧制工艺提供指导。结果表明：模拟连续轧制过程中轧件的最大应力位于与轧辊接触的表面，且由边部到心部逐渐降低；随着轧制道次的增加，应力值逐渐下降、应变量逐渐增大；轧件在各道次的变形过程中表层和心部存在差异，心部变形量大于边部变形量；轧件与轧辊接触的表面层有明显温降，当轧件脱离轧辊后表面层温度逐渐回升，轧制结束后表面层温度回升至初始温度，但心部因变形热积聚温度略有升高，最大温升值达到14℃。基于数值模拟结果在热连轧机组上进行轧制验证，所轧制的Ti-811合金棒材外形尺寸良好，且组织与力学性能满足GJB 9567—2018《叶片用TA11和TC6钛合金棒材规范》要求。     

包覆叠轧TC4钛合金薄板的组织与力学性能

选取包覆叠轧工艺生产两种不同规格的TC4钛合金薄板，通过光学显微镜、XRD衍射仪、室温拉伸和高温拉伸性能试验，对两种不同规格的TC4钛合金薄板进行微观组织和力学性能研究。结果表明：经轧制退火后薄板的金相组织由α相与残余β相构成，组织中未见明显的β转变组织，α相的形貌呈现出长条状、等轴状以及块状，α相之间为残余β相。两种规格的薄板的XRD图谱中各角度的α相衍射峰相比β相衍射峰较强，厚度为0.8 mm的薄板在(102)、(200)晶面指数的衍射峰更强。厚度为0.8 mm的薄板的室温强度较厚度为2.0 mm薄板的要高，其抗拉强度最大值为1077 MPa,屈服强度最大值为1029 MPa,两种规格薄板的断后伸长率大致相同，最大值为16.5%。薄板在500℃的抗拉强度较400℃时要低，在变形温度为400℃时，厚度为0.8 mm的薄板RD方向的强度达到最大值，抗拉强度为782 MPa,屈服强度为649 MPa;在变形温度为500℃时，厚度为2.0 mm的薄板TD方向的塑性达到最大值，其断后伸长率为29%。