【摘 要】
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本文对三种典型的Gr.38钛合金加工材:小棒材、挤压管、冷轧管进行了不同的热处理工艺试验,对热处理后的组织、室温拉伸性能进行测试与分析.结果表明:φ20mmGr.38合金棒材在930～950℃保温1h后空冷(或水冷)退火后,获得较高的强度和较好的塑性,综合力学性能良好.采用830℃保温1h空冷退火后,屈服强度低,有利于材料的后续加工.φ84×11mmGr.38合金挤压管材,经固溶时效处理后组织为由
【机 构】
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宁夏东方钽业股份有限公司,宁夏石嘴山753000;西北工业大学材料科学与工程学院,陕西西安710072
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本文对三种典型的Gr.38钛合金加工材:小棒材、挤压管、冷轧管进行了不同的热处理工艺试验,对热处理后的组织、室温拉伸性能进行测试与分析.结果表明:φ20mmGr.38合金棒材在930～950℃保温1h后空冷(或水冷)退火后,获得较高的强度和较好的塑性,综合力学性能良好.采用830℃保温1h空冷退火后,屈服强度低,有利于材料的后续加工.φ84×11mmGr.38合金挤压管材,经固溶时效处理后组织为由初生α相和β转变组织组成的典型的双态组织,其中,经过900℃/1h AC+500℃/6h AC的固溶时效处理可以达到最佳的强塑匹配,抗拉强度1135MPa、屈服强度912MPa、延伸率17％、断面收缩率45％.φ49×1.45mmGr.38合金冷轧管材,退火组织为等轴α+晶问β组织,830℃/1h的真空退火工艺可以得到塑形最好的指标,延伸率达到27％,满足客户后续加工要求.
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研究近α钛合金Ti60从α+β两相区固溶之后不同冷却速度对显微组织的影响.结果表明,冷却速度越慢,最终得到的组织中等轴α相含量越多,尺寸越大,片状α相越粗,晶界α相越明显.在以150℃/s,15℃,5℃/s,0.5℃/s,0.15℃/s冷却后的等轴α相的直径分别为8.0μm,9.1μm,10.2μm,12.5μm,18.0μm,冷却过程中等轴α相的长大主要由高温下β基体中溶质元素的扩散所控制.慢的
通过置氢处理得到不同氢含量的TC16钛合金,采用连续升温法研究了氢含量对TC16钛合金相转变温度的影响,利用光学显微镜研究了置氢TC16钛合金的微观组织,应用准静态压缩试验研究了置氢TC16钛合金的变形行为,通过磁脉冲冷镦试验研究了高应变速率下合金的变形行为.结果表明,TC16钛合金相变温度随氢含量的增加而单调递减,当氢含量达到0.30wt.％时,相变温度大约下降150℃;置氢TC16钛合金微观组
本文研究了退火态和固溶时效态Ti425钛合金的显微组织与力学性能,并与TC4ELI合金对比,重点分析了不同时效温度对组织及性能的影响.研究结果表明,Ti425合金退火态为等轴组织,固溶时效态为双态组织.随着时效温度的增加(450～650℃),Ti425合金的冲击韧性先升高后降低,屈服强度和抗拉强度明显下降;TC4ELI合金韧性降低,强度和塑性变化较小.力学性能的变化与时效处理过程中显微组织的转变密
通过室温静态拉伸和扭转试验,结合TEM、SEM等分析检测方法,系统研究了双态Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的变形和断裂失效行为.结果表明,载荷方式对双态Ti-55531合金变形和断裂行为有显著的影响:首先,该合金扭转剪切强度较拉伸强度低约300MPa,表明该合金的断裂对扭转切应力的敏感性高于拉伸应力.其次,拉伸和扭转变形时,合金主要都受滑移和剪切共同控制,但相对拉伸变形扭转变形时等轴αp产
在Gleeble-3800热模拟机上对工业制备的TA7钛合金进行热压缩实验,研究工业用TA7棒材在变形温度为850～1050℃和应变速率为10-2～100s-1,以及变形程度为40％务件下的流变行为;利用金相显微镜分析工业用TA7钛合金棒材在不同变形条件下的组织演化规律.结果表明:流变应力在变形初期随应变的增加而显著增大,当应变速率一定且变形温度较低时,流变应力达到峰值后,由于动态回复和再结晶的作
在团簇合金设计基础上,本工作系统研究了Nb和Zr元素变化对[(Mo0.5Sn0.5)-(Ti,Zr)14]-Nb系列合金的结构稳定性和弹性模量的影响.微观结构和力学性能结果表明,多组元β-Ti合金的结构稳定性随Nb含量增加而增加,且合金的弹性模量也随之提升.在多个元素共同合金化时,添加少量Zr促进β-Ti的稳定,但稳定能力稍弱于Nb.此外,在β稳定的下限成分处,不论是以β或α"相为基体的合金,马氏
针对T55511合金棒材进行热处理实验,研究不同热处理工艺对T55511钛合金棒材组织和性能的影响.结果表明:固溶时效的热处理方式能够实现对175℃石油下井仪器用T55511钛合金棒材综合性能的优化,其中对固溶温度的选择是强韧性调节的关键因素.随着固溶温度的升高,T55511合金棒材Rm、Rp0.2明显提高,A、Z降低,尤其是冲击性能显著降低.
钛合金棒材的尺寸不断增加,组织不均匀性的问题愈加明显,本文通过对Ti-55531、TC18、TA15以及TA2不同β相含量的钛合金进行了锻造棒材和热模拟压缩组织特征转变的研究,来揭示棒材组织不均匀性产生的根本原因.研究结果表明,无论对于哪种类型的钛合金,在高温变形时压应力作用下产生的粗大的{100}取向β晶粒是产生组织不均匀的根本原因.在高温锻造过程中,棒材心部位置主要受多向压应力的作用,在压应力
本文研究了固溶处理对Ti60钛合金板材高温力学性能的影响.实验结果表明,固溶处理可显著提升板材的持久性能;随固溶温度的升高,持久寿命增加;但固溶处理温度对高温拉伸性能影响不大.固溶处理使轧态板材中的变形晶粒发生球化,在较高温度固溶处理后形成由等轴初生α相与次生板条状α相组成的双态组织;固溶+时效热处理产生的α2和硅化物强化相,可有效阻碍位错的滑移和攀移,进一步提高板材的持久寿命.研究还发现,固溶处
利用热模拟等温压缩试验研究Ti-55531钛合金热变形行为,采用SEM、TEM等手段表征变形过程中的微观组织演变并分析两者之间的相互影响.结果表明,在接近β相变点的热变形过程中,出现不连续屈服现象,屈服应力的急剧减小与可动位错密度的突然增加有关.随着应变速率和温度的升高,位错在β晶界处的塞积程度增大,而进入相邻晶粒后α相对位错的阻碍作用减小,导致可动位错密度的增加更为迅速,在宏观应力-应变曲线上表