电子束冷床熔炼TC4合金温度场模拟

利用ANSYS软件对电子束冷床熔炼TC4钛合金过程进行模拟研究.结果表明:熔体从冷床滴入坩埚之后,主要出现熔体升温、形成稳定熔池、熔体凝固、熔体温度下降和凝固结束这5个阶段.在开始熔炼时,熔体温度较低,升温也比较慢,但随着熔炼的进行,熔体升温加快,并维持在高温状态,最后熔体发生凝固降温,且降温速度很快.降温过程主要分为两个阶段,在快速降温阶段,熔体快速出现部分凝固,而在降温平衡阶段,熔体主要进行补缩.当降温时间达到500 s时,熔体温度基本保持不变.     

BT22钛合金固溶冷却过程中温降特性分析

采用ANSYS有限元分析软件对BT22钛合金固溶热处理后降温阶段温度场进行模拟,并绘制热处理工件在降温过程中的温度分布等值图,从温度-时间曲线和工件内部不同部位温度曲线两个角度分析温降的不均匀性。通过对比实测曲线和模拟曲线发现两者的相对误差在2%～5%,同时把实测降温曲线分为3个阶段:快速降温阶段、平缓降温阶段和慢降温阶段,并分析其形成的原因。     

TiC颗粒增强钛基复合材料的氧化特征

研究了TP-650钛基复合材料在500-850℃不同温度下热暴露5 h后的氧化行为和微观机制,结果表明：600℃以下,合金的氧化增重比其基体合金稍高;600-700℃,材料的氧化增重与其基体合金基本相当,比其他耐热合金如TC9,TC11的氧化增重略高;在700-820℃时,TP-650合金的氧化增重开始低于其基体合金,显示出较好的抗氧化性。另外TP-650复合材料在650℃长时间氧化遵循常规钛合金氧化动力学规律。     

不同稀土含量Ti-600合金的高周疲劳性能

研究了不同稀土含量的Ti-600合金光滑试样在应力比R为0.1,加载频率为100 Hz左右时的室温高周轴向应力疲劳性能,并分析了稀土元素对该合金疲劳断裂行为的影响。研究结果表明:10~7周次疲劳后,含0.1%(质量分数)Y和含0.2%(质量分数)Y的Ti-600合金以及Ti-1100基体合金的条件疲劳强度极限分别为537、500、605 MPa。这表明添加稀土元素Y后,合金的疲劳极限降低,且其疲劳极限随稀土元素含量的增多而减小。所形成的稀土氧化物Y_2O_3粒子尺寸差别较大,其椭球长轴尺寸为几百个纳米甚至几个微米,并且Ti-600合金的裂纹萌生与稀土相颗粒的断裂有关。     

应变对β-CEZ钛合金热加工图的影响研究

基于β-CEZ钛合金的热模拟压缩实验,以动态材料模型为基础,建立了不同应变下的β-CEZ钛合金热加工图。从能量耗散率、非稳定参数和非稳定变形区三个方面分析了应变对β-CEZ钛合金热加工图的影响规律。分析结果表明：随着应变的增大,β-CEZ钛合金能量耗散率对应的等值线越来越密集,高能量耗散率对应的区域逐渐减小,而非稳定变形区越来越大,由小应变时的两个非稳定变形区变为大应变时贯穿整个温度范围的一个大非稳定变形区;不同应变下,应变速率为0.01~0.018 s-1、变形温度为820~920℃时,能量耗散率都大于0.45且没有发生塑性失稳,该范围内的工艺参数最适合β-CEZ钛合金的锻造。     

热处理对TC18钛合金大块富α相区的影响

对含亮斑缺陷的TC18钛合金棒材试样通过EDS能谱及光学显微镜分析缺陷的相组成、尺寸及组织形貌,并利用显微硬度仪进一步分析热处理对缺陷区及正常区显微硬度的影响。EDS能谱及金相分析表明,亮斑为α相富集区,并有一定宽度的过渡区。经1 150℃×2 h/WQ均匀化热处理后,亮斑面积明显减小,亮斑区与过渡区的边界被弱化。进一步经840℃×1 h/FC至720℃×1 h/AC+590℃×4 h/AC常规热处理后,过渡区组织与正常区组织无明显差别,亮斑区α相含量比正常区域稍有增加,组织形貌均为网篮组织。硬度分析表明,1 150℃β相区固溶+常规固溶加时效处理后缺陷区与正常区的硬度差别很小,这表明通过β相区高温固溶预处理可以改善TC18钛合金中的微观偏析。     

钛合金管冷弯回弹及其控制研究现状

钛合金管被广泛应用于航空航天等领域的液压管路系统中。然而,高的屈弹比会导致钛合金管冷弯后产生显著的回弹,而过度回弹会严重影响管路的装配及密封性能。为此,对近年来钛合金管冷弯回弹及其控制问题的研究工作与成果进行了综述,重点介绍了研究钛合金管冷弯回弹问题时通常采用的两种方法及相应的研究成果,主要包括理论解析法和有限元模拟法,并指出应对钛合金管材小角度下的弯曲及回弹进行深入研究,进一步提高管材弯曲理论研究的水平,将有限元模拟法与实验验证充分结合。     

β钛合金及其固态相变的归纳

本文以钼当量为标准对国内外研制的融合金进行了汇总和归类。β钛合金按照亚稳定状态相组成可分为3类：稳定β型、亚稳定β型和近β型钛合金。对β钛合金热处理过程中发生的固态相变进行了归类。β钛合金经强化热处理后可能发生β→a”,β→ω,β→a,β→β＇相变,时效时,亚稳相部分或全部分解。     

BT22合金的成分设计和淬透性的关系研究

对BT22合金在不同热加工区塑性变形后，分别进行空冷、油冷、水冷以及炉冷的热处理，随后进行室温力学性能测试。用金相显微镜和扫描电镜分别观测它们的组织结构和断口形貌。结果表明，合金的淬透性受冷却速度的影响很小。晶内组织细小，拉伸断口均呈现韧性断裂。合金的力学性能与α、β稳定合金化元素所决定的铝当量（[A1]eq）和钼当量（[Mo]eq）有关，当合金的铝当量和钼当量具有较好的匹配时，合金在具有较高的模量强化强度的同时，合金的淬透性能也较好。比铰TC4和BT22合金的[Al]eq，[MO]eq数据可见，BT22合金的[Al]eq稍有降低，但[MO]eq则有较大提高，使其与TC4合金相比虽然模量强度有所损失，但在淬透深度增加的情况下，固溶强度大大提高，弥补了由于铝当量的稍低带来的强度减少。     

钛合金激光冲击强化技术的研究与应用

激光冲击强化是一种新型表面强化技术,能够在材料表层产生残余压应力,提高结构件的疲劳强度、表面硬度,延长其疲劳寿命,在钛合金结构件中应用前景广阔。介绍了激光冲击强化的基本原理和特点,并结合国外研究现状,着重分析了我国钛合金激光冲击强化技术在工艺基础研究以及提高疲劳强度、改善焊缝应力状态、表面纳米化、强化孔结构、修复及再制造受损件等方面的研究现状,并指出了该技术在钛合金工程化应用方面需解决的关键问题。