近净成形技术在航空锻件中的应用

随着全球市场一体化的形成,制造业竞争日趋白热化,锻件及其生产过程的高精度、高性能、高效率、低成本和低能耗,已成为提高产品竞争力的重要途径。近净成形技术作为一种主流锻造技术,随着锻造装备快速发展及锻造技术的升级得到了高速发展,表现出较强的生命力和广阔的应用前景,并已被广泛应用于航空锻件。     

TC17合金β锻管形件近等温挤压成形工艺研究

目的 研究β锻管形件近等温挤压成形工艺对TC17合金显微组织和力学性能的影响。方法 采用DEFORM–3D软件模拟分析了实心挤压和空心挤压成形TC17合金管形件的变形特征,模拟分析2种挤压方式成形下TC17合金管形件在固溶处理过程中的冷却效果。对空心挤压成形的锻件进行金相组织表征和力学性能测试。结果 模拟结果表明,相较于实心挤压的方式,空心挤压方案整体应变较大、变形均匀、材料利用率高、固溶冷速较快且均匀性较好。试验结果表明,空心挤压成形的锻件质量良好,整体的宏观/微观组织均匀,室温拉伸性能和断裂韧性一致性好,且满足相关指标要求。结论 空心挤压方案满足该管形锻件研制要求,研究结果可以为类似管形件制备提供依据。     

Ti150合金离心叶轮锻件工艺优化

目的 解决Ti150合金离心叶轮锻件低倍组织不均匀和锻件力学性能离散性较大的问题。方法 通过对锻件进行金相组织分析,再利用EBSD、DEFORM等工具分析锻件成形时应变分布及组织特点,探索低倍组织不均匀和锻件力学性能离散性较大的原因及解决方法。通过对棒材进行六方拔长、倒棱、平头和滚圆等处理,实现从圆棒到六方形再到圆棒的变形过程(改锻),使棒材各部位的变形均匀,达到消除微织构的目的。结果 对棒材进行反复镦拔(改锻),可有效消除棒材中的微织构并改善低倍组织的不均匀,是控制锻件力学性能离散性的重要措施。结论 中间坯组织的均匀性是影响低倍组织不均匀和锻件力学性能离散性的主要因素,通过对棒材进行改锻,Ti150合金离心叶轮锻件的组织及力学性能优异,满足相应的技术要求。     

直接时效GH4169合金涡轮盘热模锻工艺

本文介绍了直接时效GH4169合金涡轮盘的热模锻工艺,阐述了GH4169合金涡轮盘的热模锻的关键技术,并与传统锤上模锻工艺进行了对比,指出了该工艺的技术先进性.     

TC17合金后轴颈锻件工艺优化

目的 解决后轴颈锻件在理化测试中组织不合格的问题。方法 基于Deform软件,建立后轴颈有限元分析模型,通过分析塑性变形,探索组织不合格的原因。通过对坯料结构和模具结构优化,增加坯料终锻变形量。结果 当坯料最终锻造时等效应变小于0.7,β晶界上α相为呈现连续形态;当坯料最终锻造时等效应变大于0.7,β晶界上α相为呈现断开、弯曲形态。结论 变形量是影响β晶界上α相形态的主要因素,优化后的后轴颈锻件,组织及力学性能优异,满足相应的技术标准。     

BT25钛合金化学成分对高温强度的影响

采集了BT25钛合金β锻不同锻件用原材料的化学成分及高温拉伸测试结果。通过对比分析认为,A l、Zr、Sn三种元素对锻件高温性能影响很大。A l应按中限控制,Zr、Sn按偏上限控制。     

冷速对等温锻造TC25钛合金盘件显微组织和性能的影响

研究了TC25钛合金盘件在β相区等温锻造后,不同的冷却速率对显微组织和力学性能的影响。结果表明,锻后空冷得到粗大的片状组织,并有大块的α相出现;锻后水冷可以获得细小、相互交织的网篮组织,未出现明显的块状α相。与空冷相比,β锻造后水冷的盘件室温强度、热暴露后的室温强度以及500℃和550℃的高温强度均有明显提高,塑性基本保持不变或有所提高。可见,TC25钛合金β锻造后水冷是改善强度和塑性的有效方法。     

Ti60钛合金整体叶盘用锻坯的改进北大核心CSCD

为了降低Ti60钛合金整体叶盘锻件的探伤杂波,对锻坯用原材料Ti60钛合金进行改锻,并采用等温锻造成形方法对Ti60钛合金整体叶盘锻件进行了试制验证。试制结果表明:改锻可以提高中间坯的组织均匀性,降低杂波水平。锻坯在变形温度为(T_(β)-40)℃、变形速率为1.5~0.2 mm·s^(-1)、等效应变为0.3~1.2的条件控制下,获得了理想的双态组织、优异的高温力学性能。在变形温度为600℃、应力为310 MPa的条件下,试样持久时间可达388 h;在600℃的高温下保温20 min后,拉伸试样的抗拉强度为677 MPa、屈服强度为557 MPa、伸长率为15%、断面收缩率为40%,并按HB/Z 37—1982水浸探伤要求进行测试,杂波水平为Φ0.8-12.0 dB,满足某型号Ti60钛合金整体叶盘模锻件验收标准要求。     

冷速对等温锻造TC25钛合金盘件显微组织和性能的影响

研究了TC25钛合金盘件在β相区等温锻造后，不同的冷却速率对显微组织和力学性能的影响。结果表明，锻后空冷得到粗大的片状组织，并有大块的α相出现；锻后水冷可以获得细小、相互交织的网篮组织，末出现明显的块状α相。与空冷相比，β锻造后水冷的盘件室温强度、热暴露后的室温强度以及500℃和550℃的高温强度均有明显提高，塑性基本保持不变或有所提高。可见，TC25钛合金卢锻造后水冷是改善强度和塑性的有效方法。     

600℃高温钛合金双性能整体叶盘锻件制备技术研究进展

为了进一步挖掘600℃高温钛合金整体叶盘的性能潜力,通过材料技术和工艺技术的优化,创新发展了双性能整体叶盘设计思路及制备技术,即控制叶片和盘体分别采用最为适合航空发动机实际使用工况要求的组织状态,实现材料性能和结构设计的融合。在回顾整体叶盘结构发展历程及应用的基础上,分析先进发动机结构设计由追求均质整体叶盘向双性能整体叶盘转变的原因,重点介绍600℃高温钛合金TA29双性能整体叶盘锻件制备技术的最新研究进展。与分区控温锻造相比,分区控温热处理更容易实现双重组织的控制,即叶片获得等轴均匀细小的双态组织,盘体通过精确可控的β区热处理得到细晶的片层组织,过渡区的显微组织沿整体叶盘径向平缓变化。最后,指出600℃高温钛合金双性能整体叶盘应用研究未来拟解决的关键问题,包括整体叶盘叶片和盘体组织性能精确控制、过渡区位置及尺寸控制、关键服役性能评价与研究等。