冷轧工艺对ATI425钛合金管材质量的影响

以ATI425钛合金管材为对象,研究了轧制变形量和送进量对管材的表面质量、尺寸均匀性、显微组织和力学性能的影响。结果表明,管材表面质量和尺寸均匀性随着变形量的增加先提高后降低;送进量越大,管材表面质量和尺寸均匀性越差。管材轧制后纵截面晶粒被压扁拉长,晶界变得模糊不清,成为具有明显的冷变形特征的层片组织,横截面晶粒也变得更加细小、扭曲。随着变形量的增大,管材强度提高、塑性降低。大变形量管材退火后比小变形量的强度更低、塑性更高。     

基于定量金相学的TC17钛合金片层组织取向行为分析

基于定量金相学原理,结合有限元模拟技术,定量研究了TC17钛合金在等温锻造过程中片层α取向随应变量的变化规律。分析发现:当应变量小于0.38时,片层α的取向呈对称双峰分布,两峰值之间夹角约为60°,表明片层α具有择优取向,微观组织保持原始的网篮特征;随着应变量的增大,片层α的取向分布出现不对称双峰现象,某一峰值取向参数角的体积分数变大,两峰值之间的夹角变小,网篮组织被不同程度的打碎;当应变量达到0.77左右,片层α取向呈近似单峰分布,取向参数角在80°～90°附近的体积分数达到最大,片层α趋向垂直于压缩轴分布。     

钛合金显微组织与性能定量关系的模型

提出利用软计算方法定量分析钛合金显微组织与性能的关系。在实现钛合金显微组织的定量分析和参数化表征的基础上,探讨以钛合金显微组织特征参数为输入变量、以性能为预测输出变量的组织与性能定量关系模型的构建方法。依据长期实践中得到的组织影响性能的定性规律及热加工工艺对组织特征的影响程度,提出定量关系模型显微组织信息预处理过程中组织特征参数评价取舍原则。运用人工神经网络建立Ti-17合金组织与室温拉伸力学性能的定量关系模型,研究建模的具体方法。该模型对各项性能指标具有较高的预测精度,说明提出的建模思想合理和模型构建方法可行     

TC21钛合金β锻造大块α相研究

采用光学显微镜,电子探针能谱仪以及显微硬度测定等方法研究了TC21钛合金β锻造大块α相的组织特征,形成机理以及锻造加热温度和保温时间对它的影响。结果表明,合金中大块α相不仅在形态上与正常α条不同,而且在成分上也有一定的差异。组织中的大块α相数量和形成位置与加热温度和保温时间有关,随着加热温度的升高,晶界附近的大块α相数量减少,原始β晶粒内的大块α相数量增多;随着保温时间的延长,晶界上的大块α相数量增多,晶内的大块α相数量变化不大。     

钛合金片层α相在热加工过程中演变规律的定量研究

对具有片层α相的Ti-17合金圆饼在两相区进行5种变形程度的等温锻造及固溶时效处理,用定量金相学方法研究了片层α相在热加工过程中的演变规律。研究发现:α相的厚度随着应变量的增大而增大;变形程度及圆饼的变形区域对α相形态的变化有很大影响。随变形程度的增大,α相的形态参数FeretRatio(Feretmax/Feretmin)的分布曲线在FeretRatio介于1.5～2.5区间出现单峰,且峰值不断增大,大FeretRatio的α相比例逐渐减小。圆饼中心位置的FeretRatio分布曲线具有较大的峰值。大变形使片层α相的等轴化程度提高,改善了圆饼的组织均匀性。等效应变对组织中不同形态α相分布的影响曲线表明:球化α相比例随着等效应变的增大呈单调增大,增大速率表现为慢—快—极慢的分阶段特征;近等轴状的α相比例先快速增长后不断减少;片层状和大片层状α相比例随着等效应变增大呈单调减少。片层α相的临界球化与完全球化的等效应变分别约为0.4与1.0。     

热暴露对Ti60合金性能及断裂行为的影响

采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了Ti60合金热暴露前后拉伸试样的显微组织、断裂方式及其断口形貌.结果表明:Ti60合金塑性对试样表面富氧层较为敏感,带有富氧层的试样塑性较低;热暴露前后试样断裂方式发生变化,未经热暴露的试样,断裂起源于试样中心部位,断面凹凸不平,为典型的韧窝型断裂;毛坯热暴露断口上呈现出大量的解理小平面,也可以观察到韧窝形貌,为混合型断口;试样热暴露后,裂纹起源于试样表面,在微观断口上除了断裂小平面外,还有大量的撕裂棱,表现为断裂沿着α片层界面扩展的特征;在高温长时间暴露过程中,氧除了污染试样表面,还会溶解在基体中形成脆性富氧层,这是影响Ti60合金热稳定性能的重要原因.     

钛合金环形管成形模具参数优化

在MSC/Superform有限元模拟软件和弹塑性有限元理论的基础上,建立了钛合金环形管成形过程的计算机模拟系统.选取阿基米德螺旋线为牛角芯模中心线设计模具,采用中频感应加热方法,对阿基米德常数、扩径比、弯曲角度等模具参数进行优化模拟.分析可得:(1)阿基米德螺线系数的合理选取能够保证获得较好的壁厚均匀性,模拟得到本工艺较佳系数为1.0;(2)扩径比太大,容易出现起皱、减薄等缺陷;扩径比偏小,腹部增厚、壁厚均匀性降低,本工艺合适的扩径比为1.33;(3)弯曲角度太小,弯管成形过程变形剧烈,成形后弯管的力学性能等不能较好满足要求;弯曲角度太大,变形过程平稳,但随着推制阻力的增大导致推制困难,本工艺较佳弯曲角度为40o.通过正交试验方法验证得到:在上述参数条件下可以获得壁厚均匀、耐高压、等强度的钛合金环形管.     

固溶温度对Ti-22Al—25Nb合金微观组织的影响

研究了不同固溶温度下Ti-22Al-25Nb合金的微观组织形貌变化及复杂相组成、相比例的变化.结果表明,合金微观组织的变化受热处理温度的影响较为明显.随着固溶温度的升高,α2/O颗粒的尺寸逐渐减小,有等轴化的趋势,且数量逐渐减少,溶解在基体中;α2/O颗粒中的仅α2相比例逐渐增大,O相比例逐渐减少,组织中基体B2相存在增多趋势.     

钛及钛合金热氢处理技术

主要论述钛及钛合金热氢处理技术的基本概念和主要工作机理以及氢元素对钛及钛合金组织和力学性能的影响规律;重点介绍热氢处理技术在钛合金晶粒细化、氢致塑性和粉末冶金等领域的应用概况,并对热氢处理技术的应用前景和存在的主要问题进行了初步探讨.     

高度稳定化β型Ti40阻燃钛合金的动态再结晶行为

采用热压缩试验方法,对高度稳定化的β型Ti40阻燃钛合金的动态再结晶行为进行了研究.结果表明,Ti40合金的动态再结晶形核机制为亚晶形核、晶界弓出形核和位错塞积形核等多种机制;Ti40合金高温塑性变形后,空冷及850 ℃退火的再结晶晶粒呈现混晶现象;1000 ℃退火,再结晶晶粒充分长大,是完全再结晶的结构特征.