退火温度对TA18管材性能和组织的影响

对冷轧后TA18管材分别进行不同温度退火处理,分析退火温度对TA18管材力学性能和组织的影响。结果表明,退火温度低于470℃时,TA18管材微观组织为加工态变形组织,力学性能随温度的升高发生小幅变化;470～550℃退火时,管材力学性能稳定在同一个水平;550～700℃退火时,TA18管材发生再结晶,随温度的升高,再结晶程度加大,力学性能发生急剧变化;750℃退火时管材则已经完全再结晶。变形量为65%时,经过380～550℃退火,TA18管材力学性能可以达到抗拉强度≥862MPa,屈服强度≥724MPa,伸长率≥12%。

锆管酸洗工艺研究

针对锆管的去氧化皮酸洗中操作困难、易出现过酸洗的现象,进行了酸液配比和酸洗时间对锆管酸洗效果影响的对比试验。研究结果表明,酸洗液以氢氟酸、硝酸和水按质量比3:45:52配制,在温度32℃下酸洗锆管,酸洗时间为120s时,能够获得干净光洁的酸洗表面,而且能较好的避免过酸洗。

热处理对Ti80冷轧管材力学性能和组织的影响

对冷轧后Ti80管材分别进行不同温度退火处理,分析不同的热处理制度对冷轧Ti80管材力学性能和组织的影响。结果表明,低于相变点退火时,随着温度升高,初生α相逐渐球化,初生α相含量明显降低,β相含量增加;高于相变点退火时,形成粗大的魏氏体组织;固溶后时效,温度越高,次生α相越粗大;低于900℃进行退火时,随着温度升高,强度下降,塑性和冲击韧性上升;固溶退火时,室温拉伸性能对温度并不敏感,强度和塑性稳定,但随着温度的升高,冲击韧性提高。经综合分析,950℃退火时,合金力学性能和冲击韧性都很好,可获得理想的综合性能。

Zr-4锆合金管酸洗工艺研究

在锆合金无缝管材的生产中，因去氧化皮酸洗操作困难、易出现过酸洗的现象，对此进行了对比试验。即：同一时间下酸液配比不相同和配比相同但酸洗时间不一样对锆合金管材的酸洗效果影响试验。研究结果表明，在温度30℃～35℃下，氢氟酸、硝酸和水的质量比为3：40：57，酸洗时间为120s时，不仅能够获得干净光洁的酸洗表面，而且能较好的避免过洗。

影响钛及钛合金管材真空热处理质量的因素分析

针对实际生产过程中,钛及钛合金管材真空退火表面氧化严重、性能不稳定现象,从热处理炉真空度、管材除油酸洗质量、退火炉清洁度、退火装炉方式对管材退火表面质量、性能及组织的影响进行分析。结果表明:退火炉真空度高于1×10-2Pa、退火前管材干净干燥及退火炉干净清洁可以改善管材的退火质量;选用料架中间位置加层隔档的方式装炉,可使管材各区域受热均匀,获得均匀的力学性能及显微组织。

变形量及热处理温度对Ti35合金厚壁管材组织与性能的影响

对Ti35合金厚壁管材最后一道次的冷加工变形量及热处理温度对其室温、100℃、150℃力学性能及显微组织的影响进行分析。结果表明:在最后一道次冷加工变形量相同的条件下,随热处理温度的升高,Ti35合金管材的强度降低,延伸率增加;在热处理温度相同的条件下,随变形量的增加管材强度增加,但变形量为36%的管材室温延伸率远高于变形量为41%、52%的管材;最后一道次冷加工变形量为41%、52%时,经600、650℃热处理后,均可获得力学性能优异的成品管材,且晶粒为均匀细小的等轴晶。

薄壁钛管涡流检测异常一例

针对薄壁Gr.2钛管涡流检测时报警的现象,采用UT、PT、金相等方法进行了检测分析,并根据涡流检测报警信号连续出现,与标准管报警信号的相位角不重合的特点,分析了可能产生报警的原因。通过工序之间的检测,找到了产生涡流报警的工序,采用对涡流检测报警的管材再次进行溜轧的方法,消除了该管材的报警信号。采用对管材加套管进行矫直的方法,解决了该规格管材涡流检测报警的问题。

制坯工艺对TA21钛合金冷轧管材组织与性能的影响

对TA21钛合金分别采用挤压和轧制＋钻孔工艺制备成不同管坯,再经65%变形量冷轧成管材,然后进行700℃保温120 min真空退火,研究了不同制备工艺对冷轧管组织和性能的影响。结果表明：挤压制备的管材沿加工方向显微组织粗大,而轧制＋钻孔制备的管材显微组织更加细密,强度较高,伸长率较好;经真空退火后,两种管材的显微组织均发生了再结晶,且晶粒尺寸均匀细小,两种管材的抗拉强度和屈服强度以及伸长率三种数值均接近,且高于GJB3423A-2008标准要求。

热处理温度对TA15钛合金管材组织及性能的影响

对TA15钛合金管材试样在750~1050℃范围内进行保温1 h后空冷的热处理,利用光学显微镜、电子万能试验机及摆锤式冲击试验机,研究不同热处理温度对TA15钛合金管材组织及力学性能的影响。当热处理温度由750℃升至850℃时,αp未发生明显变化而次生α相片层发生了明显的粗化;随热处理温度进一步升高至950℃,αp数量减少,等轴化的程度升高,次生α相至950℃完全转变为高温β相并在进一步冷却过程中重新析出β转变体;当热处理温度进一步提高至1000℃以上时,显微组织转变为典型魏氏组织。相变点以下热处理时(<1000℃),强度塑性匹配较好,随着热处理温度的升高,强度降低,塑性提高,850℃时达到强塑性的最佳匹配。随着热处理温度的升高,冲击性能呈现先升高后降低的趋势,其中900℃热处理后冲击性能最优。

不同工艺制备TA15钛合金管材

采用锻造法、挤压法、斜轧法3种不同工艺制备TA15钛合金管材,并对比了性能、组织、外观尺寸及生产成本等方面的差异。结果表明:3种工艺均可以制备抗拉强度为900~1130 MPa,伸长率≥9%,断面收缩率≥25%,冲击功≥28 J的TA15钛合金管材,且锻造法制备的管材的表面质量及尺寸精度较挤压法和斜轧法更好;锻造法和挤压法制备的TA15钛合金管材的显微组织为α+β双态组织,而斜轧法制备的TA15钛合金管材的显微组织为粗大的魏氏体组织;锻造法和挤压法制备的TA15钛合金管材均具有良好的强度、塑性及冲击韧性等综合性能,但加工成本较高,适用制作性能要求高的零部件,而斜轧法制备的TA15钛合金管材的塑性较差,但加工成本最低,适用使用要求低的场合。研究为根据不同需求选择合适的工艺提供了理论指导。

冷轧钛管在退火过程中的显微组织与织构演变

研究了皮尔格冷轧TA18合金薄壁无缝管在去应力退火过程中显微组织与微织构随保温时间的变化规律。借助电子背散射衍射(EBSD)技术对管材冷轧态以及退火态横截面的微观组织进行重构,从而分析了TA18合金的再结晶行为;并用极图和取向分布函数(ODF)对比了不同条件下管材织构的差别。结果表明:冷轧TA18管在500℃退火过程中,仍处于初次再结晶的形核阶段,组织中大量保留变形特征,极少出现再结晶晶粒。冷轧管中形成的沿横向(TD)倾斜的双峰基面织构,在随后保温过程中,其(0001)晶面织构类型没有发生显著变化;但从ODF特定截面中却发现随保温时间延长的初次再结晶程度增加,还是导致了织构的细微变化,主要是{0001}纤维织构减弱,■纤维织构增强。

航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺

通过试制不同规格的TA18实验管材,研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明:当变形率不大于55%,且Q值控制在0.53～1.14时,管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大,实验管材加工态的强度逐渐升高,塑性下降,但较小的变形率对塑性影响不大。随着退火温度的升高,管材的强度降低,塑性改善,加工硬化效应逐渐消除。另外,过小的变形率会造成管材的再结晶晶粒尺寸分布不均,进而导致塑性较低。经工艺优化,TA18实验管材的力学性能可达:UTS=920MPa,YS=755MPa,El=14%。

航空用TA18管材加工工艺研究

通过选用不同成分配比的TA18管材,对其进行轧制,在不同变形量、不同退火温度下,研究其成分、变形量、退火温度与力性之间的关系,得出了不同成分与力性的关系、不同变形量与力性的关系曲线、不同退火温度与力性的关系曲线,发现其成分中V,Al含量的变化对力性会产生不同的影响,Al对强度的提高和塑性的下降影响较大;当化学成分(质量分数,%)在一定的范围(Al:2.8～3.2,V:2.30～2.70,O:0.07～0.09)时,利用基本相同变形量(50%～70%),且变形时Q≤1.14时,采取两种不同的退火制度(380～580℃,650～750℃),可以得到满足现有美标及军标标准要求的强度级别的TA18管材。

TA2钛管表面横向轧制裂纹研究

针对使用LG轧机轧制TA2钛管时外表面出现横向裂纹的现象,分析了轧前管坯的内外表面质量、化学成分、力学性能,对轧制后管材横向裂纹的断口形貌进行SEM观察,并对轧制工艺和轧制参数进行分析,结果显示,管坯质量良好,轧制工艺及参数合理,以上均不是造成横向裂纹的原因。通过测量轧辊轧槽的开口度,发现轧辊的开口度为1.12,比正常情况的1.01-1.07偏大,结合轧后管材壁厚偏差较大的现象,认为轧辊开口度过大,使得金属轧制变形不均匀,是造成管材表面产生横向裂纹的原因。基于以上分析,采用辊槽开口度正常的轧辊对管坯继续进行轧制,结果显示,管材外表面横向裂纹消失。

锻造方式对TC4钛合金小规格板材制备的影响

TC4钛合金小规格板材生产一般采用铸锭镦拔锻造、板坯加热轧制的加工方式进行,对于小规格板材通常锻造时采用镦拔锻造的方式来进行,但组织性能并不能达到相对最优的状态。通过关键过程交叉对比的方式,采用普通自由锻造和镦拔锻造两种加工方式生产出相同尺寸的板坯,再使用相同的轧制工艺进行对比生产,所有的生产环节保持一致性,目的在于探究不同的锻造方式对于小规格TC4钛合金板材加工的影响。结果表明,相对于自由锻造,镦拔锻造对改善板坯内部组织有很大的提高作用,但是在生产小规格板材时,组织在前期过于优化反而会使得后续轧制过程中的组织改善较小。所以,通过对比发现,采用自由锻造得到的板坯更适合TC4钛合金小规格板材生产,其金相组织和综合性能更佳。