TC17双性能整体叶盘模锻件的研制

整体叶盘是将叶片和轮盘通过先进的工艺联为整体,从而大大简化结构和减轻重量的结构,是高推比发动机设计的重要发展方向之一.航空发动机整体叶盘各部位服役的环境不同,对叶片和轮盘的性能要求也不一样.     

Isothermal Beta Grain Growth Kinetics of TC4-DT Titanium Alloy under Two Different Prior Processing Conditions: Deformed vs. Undeformed

研究了具有初始等轴组织的TC4-DT钛合金在变形和未变形的状态下在β单相区等温加热时的晶粒长大动力学。变形在两相区进行,变形程度为60%,变形后空冷。加热温度分别选取相变点以上10、20、30℃,保温时分别为2、5、10、30、60、120 min。利用金相分析软件对晶粒尺寸进行了定量测定并分析获得了两种条件下的晶粒生长的时间指数和激活能。未变形试样的晶粒生长的时间指数和激活的变化范围分别是0.34~0.35和86.8~130 kJ·mol-1,在变形条件下变为0.36~0.39和76.6~110 kJ·mol-1。研究结果表明在相同的加热条件下,变形试样具有较高的晶粒生长指数和较低的生长激活能。这是因为晶粒生长时间指数随温度的变化和生长激活能随时间的变化与固溶原子的扩散和晶界的迁移的交互作用有关,而变形可以促进原子的扩散和晶界的迁移。另外还研究了在不同的加热温度、时间以及变形条件下晶粒尺寸的均匀度的变化情况,这种变化是β相的形核速率和生长速率在上述因素的影响下共同作用的结果。     

等温变形对异种钛合金焊缝组织性能的影响

通过改变等温变形工艺参数探讨了焊缝显微组织的变化机理与焊件的室温拉伸性能。结果表明:在较低应变速率下,以较大变形量变形时,焊接界面晶粒细化与位错切过晶界和晶内的O/α2相条及O/α2发生拉长、颈缩而断开的机制有关,变形量小时则主要以位错切断晶界及晶内O/α2条为主。应变速率低(10-4s-1)和高(10-2s-1)时,出现的粗细不同条状O/α2相是与动态再结晶的响应速率有关。在980℃,以10-2～10-4s-1应变速率和30%～50%变形Ti2AlNb/TC11双合金焊接接头,可得到高于TC11合金的室温强度。     

王字形变厚度筋钛合金结构件热模锻过程的物理模拟

选取典型的王字形筋飞机结构件作模拟对象,用铅和Ｔｉ－１０２３合金模拟材料,分别在室温和７００℃模拟金属变形情况,获得了王字形筋结构件金属流动规律。当金属在筋的交汇点处充满兵不再继续流动时,中间横筋将出现双马鞍形,变形程度小时明显。筋间距大小只影响马鞍形,变形程度小时明显。筋间距大小只影响马鞍形开口的大小,随着变形程度加大,逐渐变成豁口,最后形成折叠;交汇点背面出现明显缩孔。当金属充满交汇点处型槽后     

供应态2B70铝合金超塑性试验研究

试验研究了供应态2B70铝合金经普通退火处理后在不同变形工艺下的超塑性变化规律.结果表明:采用3.3×10-4 s-1的初始应变速率,在360℃～490℃的拉伸温度范围内2B70铝合金具有一定的超塑性.450℃为合金的最佳超塑性拉伸温度,3.3×10-4 s-1为最佳初始应变速率,在最佳超塑性条件下合金的最大伸长率达到193.3%,流动应力为13.94 MPa.在超塑性拉伸过程中,由于不断发生动态回复及再结晶,晶粒趋于明显细化和等轴化.合金的超塑性变形是以晶界滑移为主的变形机制,在较低拉伸温度及较高初始应变速率下晶界滑移痕迹较少,表现出明显的晶间断裂特征.     

基于热加工图研究粉末高温合金的热变形行为

利用热加工图分析了FGH4096粉末高温合金的热变形行为,评定了益加工区,预测了变形失稳区;结合热加工图与组织分析建立了此合金在真应变0.65下的微观变形机制示意图。不同应变量下获得的热加工图表现出一致的特征:从低温/低速区到高温/高速区存在明显的益加工带;而低温/高速区和高温/低速区则是被预测的变形失稳区。HIPedFGH4096合金的热加工性能直接受动态再结晶的影响:在低温/低速和高温/高速下发生的完全再结晶及其粗化过程均对应着高的能量耗散率,有利于合金的热加工;而在低温/高速下动态再结晶受到抑制,潜在着原始颗粒边界萌生裂纹而导致变形失稳的可能性。     

TC21钛合金β单相区晶粒长大行为研究

研究了高损伤容限型钛合金TC21在单相区不同司加热温度和不同加热时间条件下的β晶粒长大行为.结果表明.在单相区加热.TC21钛合金β晶粒等温长大曲线近似满足抛物线规律.在970、980和990℃等温退火时,晶粒长大指数n分别为0.38、0.34和0.32；晶粒长大激活能为283 KJ/mol.     

锻后热处理对TC17钛合金组织与性能的影响

通过改变时效温度研究热处理制度对β锻造后TC17钛合金显微组织和力学性能的影响,并根据其服役要求选择较佳的热处理制度。结果表明:随着时效温度的升高,显微组织中晶内次生片层状α相集束尺寸增大,位向关系变得简单,β相转变组织含量增多,合金的强度减小,塑性及断裂韧性升高,采用800℃×4 h,WC+660℃×8 h,AC较佳热处理制度,TC17钛合金的室温拉伸性能、断裂韧性及高、低周疲劳性能均满足技术标准要求,且各项力学性能匹配良好。     

基于BP神经网络的TC18钛合金锻造工艺参数研究

在变形温度800~900℃、应变速率5×10-4~10 s-1条件下进行了热模拟压缩试验,研究了TC18钛合金高温压缩变形行为,并借助BP神经网络模型对合金组织形貌进行了分析研究。结果表明:显微组织中等轴α相含量随温度升高总体下降,应变速率在低温区对等轴α含量有显著影响。860℃左右,应变速率对等轴α相含量的影响较小,存在较宽的组织稳定区;合金中α相轴比随温度升高初期下降,在相变点时其轴比又会升高,晶粒轴比总体随应变速率升高而增加;变形温度860℃、应变速率0.01 s-1左右为适宜的加工参数区间。     

Ti60高温钛合金的超塑性拉伸行为及组织演变

通过高温拉伸试验研究了Ti60合金在940~1000℃、6.7×10-5~3.3×10-2s-1应变速率条件下的超塑性变形行为及组织演化规律。结果表明:Ti60合金具有较宽的超塑性变形温度及应变速率范围,在上述所有实验条件下都具有超塑性,伸长率220%~527%。最佳超塑性拉伸变形条件为980℃、3.3×10-4s-1,在此条件下,该合金伸长率达到最大值527%。在超塑性拉伸过程中,有晶界滑动、晶内变形、动态再结晶及扩散蠕变等过程发生,试样变形区由于发生动态再结晶,原始条状初生α相明显等轴化。