基于BP人工神经网络的TC17钛合金显微组织-力学性能关系预测

钛合金的性能对其组织状态十分敏感,与组织的多种显微特征呈现非线性的交互关系。本研究在定量分析钛合金显微组织的基础上,采用BP人工神经网络方法建立了TC17钛合金组织与力学性能的关系模型。该模型输入的显微组织特征参数包括：α相体积分数、α相厚度和不同形态α相的体积分数,输出的力学性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率。结果表明,该模型具有很好的预测精度和泛化能力。应用贝叶斯正则化和动量梯度下降学习法较好地解决了传统BP人工神经网络训练高精度和预测低精度的过拟合现象。此模型的建立对构建TC17合金利用组织预报力学性能的专家知识库具有重要作用,而且对钛合金专家系统的整体开发具有重要指导意义。     

Ti2AlNb合金近β等温锻造组织与性能研究

对成分为Ti-22Al-25Nb(at%)的Ti2AlNb合金在近β等温锻造与锻后热处理过程中的组织转变规律及其对力学性能的影响进行了研究。结果表明,经近β等温锻造/空冷后,合金获得由少量均匀分布的α2相等轴颗粒和转变B2相基体(基体中含有排列杂乱的细小O相板条)构成的双态组织。锻后经960℃及其以上温度处理/水冷的合金再经时效处理后,依然具有双态组织;而经940℃及其以下温度处理/水冷的合金再经时效处理后,则获得由少量均匀分布的α2相等轴颗粒、粗大和细小两种尺寸的O相板条以及B2相基体构成的三态组织。三态组织中的粗大板条造成合金的强度有所下降,但塑性、持久、断裂韧性和疲劳性能均有不同程度的提高,其各项力学性能的匹配好于双态组织。     

Effect of Compressing Deformation on the Crystal Structure of Stress-Induced Martensitic in Ti-10V-2Fe-3Al Titanium Alloy

对Ti1023钛合金在不同压缩量变形应力诱发马氏体晶面衍射峰位呈现明显规律性变化的现象,及其晶面取向规律进行了研究。结果表明:不同压缩变形量条件下应力诱发马氏体晶格参数发生变化,随着压缩形变量增大,晶胞常数a减小、b增加、c呈波动变化,导致X射线晶面衍射峰位产生明显的变化。在压缩变形条件下,应力诱发马氏体晶面取向产生明显变化,呈现(020)和(021)晶面的择优取向。     

TC17钛合金压气机前轴颈锻件β锻造工艺优化

采用有限元模拟分析了TC17钛合金压气机前轴颈锻件原工艺的成形过程,发现原工艺的预制坯采用棒材局部镦粗的成形方式不合理,造成了锻件轮盘部位应变过大,杆部应变过小,各部位组织不均匀。通过优化预制坯结构,采用饼坯挤压成形工艺后,显著地改善了锻件应变的均匀性和组织的均匀性,高倍组织为典型的网篮组织,β晶粒得到明显拉长,且晶界α相出现弯折。力学性能测试结果表明,优化后锻件各部位的室温拉伸性能、硬度和低周疲劳性能差异较小,满足相关技术标准的要求。     

加工工艺对TC4-DT合金组织和性能的影响

研究不同锻造工艺(三火次镦拔、五火次镦拔、五火次镦拔+中间β均匀化处理)对TC4-DT钛合金显微组织和力学性能的影响,对比分析了不同锻造工艺的微观组织和力学性能的关系.结果表明,与常规锻造和常规均匀锻造相比,采用常规均匀锻造+β均匀化处理(C工艺)的组织在普通退火后具有与力学性能的最佳匹配,并且在后续的变形过程中,随着变形量增大,C工艺由于畸变能以及再结晶的作用产生了许多细小的等轴组织,因此采用C工艺具有细化晶粒的作用,对提高合金的整体性能有益.     

Ti40合金热压缩变形过程的开裂行为研究

用渗流铸造法制备了3种特殊孔结构(宽孔径范围孔结构、层状梯度孔结构、层状周期孔结构)的Al-Si12泡沫,对其吸声性能进行了研究.结果表明,相同厚度下,层数多的层状梯度孔径结构泡沫铝的吸声性能优于层数少的梯度孔径结构泡沫铝;层数多的层状周期孔结构泡沫铝的吸声性能比层数少的周期孔结构泡沫铝的吸声性能略有提高;具有4层周期孔结构的Al-Si12泡沫铝样品具有较好的吸声性能,其平均吸声系数为0.82,比常规单一孔径结构的泡沫铝的平均吸声系数提高了0.21,其原因与扩张室结构、流阻及微型谐振腔有关.     

便携式三坐标测量机在曲面铸钢件生产中的应用

本文介绍了便携式三坐标测量机的基本原理及使用方法，并以水轮机叶片为例，阐述了便携式三坐标测量机在大型曲面铸钢件生产中的应用。     

TC4-DT钛合金片层组织疲劳裂纹扩展速率研究

主要讨论了TC4-DT钛合金不同片层结构的疲劳裂纹扩展速率,试验通过几种不同的热处理工艺获得不同的片层组织结构参数,深入研究了片层组织结构参数对疲劳裂纹扩展速率的影响规律,并对裂纹扩展断口进行了分析。结果表明：双重处理空冷条件获得细片层组织较炉冷条件获得粗片层组织具有较高的疲劳裂纹扩展阻力;多重热处理由于获得的次生α片层,导致不同阶段裂纹扩展机理与双重处理的不同。在相同的第一重处理条件下,多重处理在中速扩展区的裂纹扩展速率较双重刚处理的高。由于次生α片层组织协调性好会加快裂纹的扩展,具有较双重空冷处理较高的裂纹扩展速率。     

Ti600合金的高温本构方程

采用热模拟压缩试验研究了Ti600合金在变形温度为800～1100℃、应变速率为0．001～10s^-1范围内应力一应变曲线的变化规律。研究结果表明：Ti600高温钛合金热变形的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小；随着应变的增大，合金的真应力一真应变曲线在经历了明显的加工硬化阶段后达到最大值，然后渐渐出现流变“软化”现象。以经典的双曲正弦形式的模型为基础建立了Ti600合金热变形的本构方程，同时也通过对数据回归处理确定了合金不同温度下的应力指数n、应变激活能Q等数值。