EB熔炼扁锭直轧TC4合金板材的组织与性能

采用EB一次熔炼制备的TC4合金扁锭直接进行轧制,对不同轧制火次板材热轧态及退火态显微组织与力学性能进行了研究。结果表明:TC4合金扁锭经过1~3火次直接轧制,粗大铸态组织不断破碎,等轴α相含量逐渐增加,尺寸不断减小,各火次板材力学性能均满足标准要求。随着退火温度增加,各火次成品板材抗拉强度和屈服强度呈下降趋势,伸长率先增加后减小,经850 ℃退火后TC4合金板材可以获得最佳的强塑性匹配。EB一次熔炼扁锭直轧TC4合金板材工业化批量生产中退火温度推荐使用700~850 ℃,显微组织与力学性能可以达到锻坯制备的板材水平。     

板坯组织类型及热处理工艺对Ti6321合金板材组织与性能的影响

结合力学性能测试和OM、SEM分析,研究了不同板坯组织类型和热处理工艺对Ti6321合金组织与性能的影响。结果表明：合金板坯的组织类型对轧制板材的组织与性能状态具有显著影响,经相同工艺轧制后,等轴组织板坯形成双态组织板材,魏氏组织板坯形成等轴组织板材。(α+β)/β相变点以下热处理,等轴组织板坯制备板材的纵、横向的屈服强度和抗拉强度低于魏氏组织板坯制备板材对应方向的强度,延伸率和冲击功则相反；随加热温度的升高,不同板坯组织制备的板材其屈服强度、抗拉强度略有降低,冲击功则急剧升高。高于(α+β)/β相变点热处理,两合金的拉伸性能和冲击功均明显下降。合金板材在α+β两相区热处理过程,初生α相对温度的敏感性高于对保温时间的敏感性。随着温度的升高,初生α相含量急剧下降,而次生片状α相含量明显增加。Ti6321合金板材适宜的热处理工艺为：(940℃～980℃)×(2～3)h。     

冷轧钛带卷裂纹缺陷分析

对冷轧钛带卷典型裂纹缺陷进行了统计分类,采用化学分析、能谱分析、电镜扫描、硬度检测、金相组织观察对裂纹缺陷进行分析,揭示了冷轧钛带卷裂纹缺陷产生的原因.结果表明,钛卷基体铁元素、氧元素、氮元素含量偏高均可导致冷轧钛带卷出现裂纹缺陷.     

盲孔法测定Ti700SR钛合金焊接件残余应力实验研究

本文采用盲孔法对Ti700SR材质测试件进行铸态、焊接态、退火态残余应力进行测定，分析在特定焊接工艺下进行3种温度热处理后残余应力消除情况，为制定合理的热处理方案提供了可靠数据。研究表明，焊接态试验件中残余应力相较铸态升高了300%左右，经高于700℃热处理后应力得到释放，且低于铸态下的残余应力。结果显示，采用700℃、1h退火工艺就可以有效地消除焊接残余应力。     

基于数值模拟的杆状钛合金铸件熔模铸造工艺研究

根据杆状钛合金铸件的结构特点,分别采用顺序凝固理论和均衡凝固理论设计浇注系统,并利用数值模拟方法对两种浇注系统进行了仿真,分析了杆状钛合金铸件的温度场、应力场情况,确定了利用均衡凝固理论的铸造方案适合生产该铸件,根据模拟结果,对铸造工艺方案进行优化模拟。采用优化后的铸造工艺方案生产铸件,获得了合格的符合客户需求的杆状钛合金铸件。      

冷轧纯钛带分层缺陷分析

利用宏观观察、金相、显微硬度测试等方法,对冷轧纯钛带分层缺陷进行了总结分析。分析结果表明,冷轧纯钛带分层缺陷,是由铸锭真空自耗电弧熔炼(VAR)过程中形成的中心缩孔缩松、气孔及硬α相缺陷引起的。     

纯钛燃料电池双极板软模成形工艺研究

目的 研究软模成形过程中塑性应变比r值对双极板成形深度及壁厚的影响,探究不同工艺参数对双极板尺寸的影响规律。方法 通过单向拉伸实验得到纯钛极薄带的力学性能参数,然后采用橡胶软模成形方法制备纯钛燃料电池双极板,利用光学显微镜对制备的双极板尺寸及壁厚进行测量并深入分析。结果 TD取向的r值最大为2.56,沿该方向成形时,纯钛极薄带在载荷为300 kN、软模硬度为77HA条件下得到的双极板深度最大,为0.293 mm;同时,其壁厚减薄较小,在减薄最严重的位置壁厚减薄率仅为13.52%。结论 较大的载荷与适宜的软模硬度能得到较好的双极板深度,对双极板周期无影响;双极板深度、壁厚与r值有关,r值越大,纯钛极薄带抵抗壁厚减薄的能力越强,成形深度越大。     

金属型在薄壁钛合金铸造中的应用研究

本文采用金属型与石墨型结合生产薄壁钛合金铸造件,分析了金属型铸造对金属模具表面质量、钛铸件表面和内部质量的影响,结果表明：采用球墨铸铁做金属模具浇铸钛合金,金属模具表面质量良好,可以多次重复使用;钛合金铸件表面及内部质量良好,金相组织检测铸件表面污染层厚度小于0.05mm。