TC11钛合金热旋压成形的组织及性能研究

利用金相、X射线衍射、透射电镜及万能拉伸试验机等测试手段,研究了TC11钛合金热旋压成形的组织、物相、微观结构和力学性能。结果表明,热旋压变形后,TC11钛合金的洛氏硬度提高了27%,强度达到了1200MPa;热旋后TC11钛合金组织呈纤维状,α-Ti相晶粒折优取向由(101)晶面向(002)晶面转变,β相被次生α相隔断,呈不连续形貌,β转组织有小长宽比的α柱条,次生α相及颗粒物弥散分布在TC11钛合金的基体组织中。热旋压变形后的这种微观组织结构,使TC11钛合金在宏观上表现出强度和塑性良好的综合力学性能。

蒸汽氧化T-250钢的力学性能和耐蚀性能

将蒸汽氧化处理及空气氧化处理后的T-250钢进行拉伸、电化学极化曲线、湿热、盐雾等试验测试,探究蒸汽氧化对T-250钢抗拉强度及伸长率等力学性能及不同环境下耐蚀性能的影响。结果表明,经蒸汽氧化处理的T-250钢具有良好的力学性能,强度能够达到1700 MPa以上,且相较于空气氧化处理具有更优良的隔绝腐蚀效果,未出现蒸汽引起的氢致延迟断裂现象。

大长径比薄壁壳体零件真空气淬畸变行为的数值模拟

建立了30Cr3SiNiMoVA钢大长径比薄壁壳体零件的金属-热-力耦合有限元数值分析模型,通过反传热计算获得了壳体不同位置表面综合换热系数曲线,研究了真空气淬过程中薄壁壳体零件的温度场和组织场的演变规律,并对其畸变行为进行了详细分析。研究表明:同一换热面上的冷速大小为薄壁部位>顶部>台阶部位,且阳面的温度变化更为剧烈;应力演变曲线均出现两个峰值,第一个峰值是由温度差异导致的热应力引起的,第二个峰值是由马氏体转变产生的组织应力引起的;淬火之后,阳面高度增加了2.08 mm,增加幅度为0.082%,阴面高度增加了2.33 mm,增加幅度为0.092%,薄壁位置处外径增加了0.81 mm,增加幅度为0.270%,台阶位置处外径增加了0.57 mm,增加幅度为0.186%。实测结果与模拟结果相符,误差小于10%。

时效对热旋压TC11钛合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机等研究了时效对双重退火态TC11钛合金原料热旋压成型后的显微组织和力学性能的影响,并确定了最佳的时效温度范围。结果表明,与双重退火态TC11钛合金原料相比,热旋压后的抗拉强度提高了近17%,硬度提高了约8 HRC,再经560℃×3 h时效后,抗拉强度由1195 MPa提高至1240 MPa,硬度提升约1 HRC,综合力学性能和硬度得到进一步提高。热旋压和时效均能促进软韧相β相向强化相α相转变。300~600℃时效时,抗拉强度均大于1200 MPa,并在580℃达到最大为1242 MPa。随着温度的升高,断后伸长率有所下降并在高于580℃时降至8%以下。热力学计算结果表明500~560℃温度范围内β相向α相的转变倾向最大,在此温度范围内进行时效最为适宜。