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.     

钛合金固态相变的归纳与讨论（Ⅰ）——同素异构转变

分别从冷却和时效两个过程对钛合金的固态相变作一系统论述,指出,在冷却过程中,根据冷却速度的不同发生的主要相变有:β→α",β→α′,β→ω(althermal),β→α;时效过程中主要相变有β→β ω(isothermal)→β α,β→β β′→β α,β→α,α′→β α,α"→(β α′)→β α。并分析了这些相变的形成特点;最后就目前钛合金固态相变中易混淆的过渡相的关系进行了讨论。     

锻造温度场和应变场对TC21钛合金显微组织的影响

研究了片状组织TC21钛合金在两相区锻造过程中的α相演变.采用有限元法分析了锻造过程中温度场、应变场的变化规律并定量分析了α相的形貌变化,Feret Ratio越小,形貌趋于球化.结果表明,应变场与温度场影响片状α相演变,在较低的应变条件下,锻料边部由于温度降低较快,再结晶充分,Feret Ratio为17.944;锻料中心位置温度较高,Feret Ratio为23.98.     

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。     

基于元胞自动机的TA15板材累积叠轧微观组织预测

为研究累积叠轧过程中TA15钛合金微观组织的演变规律,首先利用DEFORM有限元软件模拟了不同累积叠轧工艺对板材成形热参数的影响,在此基础上通过元胞自动机模拟了TA15钛合金累积叠轧后组织的动态球化过程。结果表明,在累积叠轧过程中,通过减少单道次变形、降低轧制速度并保持一定的温度,可有效地改善TA15钛合金的微观组织和性能。将元胞自动机动态球化模型导入Deform-3D软件,成功地模拟了在热压缩和累积叠轧过程中微观组织的演变。     

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅱ)——共析和有序化转变

总结了钛合金中可以发生共析和有序化反应的合金元素,讨论了其共析性质及分类机制,指出在钛合金中,合金元素与Ti元素的结合次数Bo可能是决定合金共析性质的关键因素.最后,对钛合金中重要的共析元素及它们与Ti元素形成的中间相分别进行论述,分析了这些中间相性质及析出特点.本文是对钛合金固态相变论述的完善,也对合金设计过程中合金元素的选取具有指导意义.     

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。     

锻造和热处理对TC2钛合金硬度的影响

以TC2钛合金为研究对象,研究了锻造和热处理工艺对TC2钛合金硬度的影响规律.结果表明:退火温度对原材料的硬度影响不大,超过800℃以后,硬度值略有提高;炉冷可以明显软化材料,炉冷后出炉温度对硬度的影响不大:锻后冷却方式对硬度影响较大,冷却速度越慢,硬度值越高;水冷和风冷试样中可见针状马氏体α’,随冷却速度变慢,残余β基体上析出的片状α相越粗、越清晰,等轴α相的再结晶现象越明显.