纯钛棒材与板材力学性能各向异性的测定与分析

六方结构钛晶体力学性能与织构的关系已清楚,但多晶钛材料的性能除受加工方式不同对应织构不同的影响外,还受晶粒尺寸、晶粒形变程度及纯度的影响,因此实际的钛合金性能变化波动明显,成因也难以简单确定。本文选取不同方式加工的单相α钛(TA2)板材及棒材,通过测定不同方向的力学性能和对相应组织的取向成像,考察性能波动程度并分析性能变化的原因与织构的贡献。结果表明,棒材和板材都显示了力学性能各向异性且各向异性特征不同。棒材的径向为高强度、低延伸率状态,而轴向为高强度、高塑性状态,与织构有较好的对应关系,即样品中<0001>c轴||拉伸轴的晶粒越多,强度越高。动态再结晶发生时,对应2种不同的状态,含c轴<0001>晶向的径向样品强度高,动态再结晶后软化速度快;而轴向样品相反,热强度低、软化速度慢。板材显示了明显不同于棒材的各向异性特点,0°、30°样品有高的屈服点、低的加工硬化率和低的延伸率,而60°、90°样品有低的屈服强度、高的加工硬化率和高的延伸率。这些特点与织构有好的对应关系,可以用柱面、基面滑移的关系来解释。

TC18钛合金棒材锻造时拔长过程织构模拟

通过模拟考察了TC18钛合金棒材锻造时拔长过程的织构形成规律和表面与中心的形变不均匀性。首先用有限元法模拟了拔长过程棒材不同区域的温度、等效应力和等效应变的分布差异,然后用粘塑性自洽模型(VPSC)模拟了棒材不同位置、不同拔长方式对具有BCC结构的β相织构的影响。结果表明,在拔长过程中,中心区域织构变化程度远大于边部。初始织构影响拔长织构的类型,实测的拔长后的织构与基于实测初始织构模拟的拔长织构的类型基本相同。当初始织构为随机取向分布和总拔长量约为80%时,在棒材外形从四方拔长、六方拔长、八方拔长到滚圆拔长的变化过程中,板织构特征消失,织构强度也明显减弱。此外,边部与心部的织构类型差异加大。

热处理工艺对中碳贝氏体钢组织与性能的影响

热处理工艺对中碳贝氏体钢组织与性能有着重要的影响,本文通过控制中碳贝氏体钢的等温淬火温度和等温淬火时间来研究热处理工艺对中碳贝氏体钢组织与性能的影响。结果表明:随着等温淬火温度的升高,在相同的等温淬火时间内,试验钢的下贝氏体数量增多,下贝氏体组织逐渐变得粗大。随着等温淬火时间的延长,在相同的等温淬火温度内,试验钢的下贝氏体组织数量明显增多,硬度逐渐下降,而冲击韧性明显上升。经过920℃×1.5 h+290℃×3 h热处理后试验钢洛氏硬度可达到49.2HRC,冲击韧性可达167 J/cm^2,可以满足犁铧的工况条件要求。