SP700钛合金板轧制过程的组织演变和力学性能研究

研究了22mm厚SP700钛合金板轧制过程中的组织演变和力学性能。结果表明:SP700钛合金板的显微组织由不连续的晶界α相和晶内针状组织组成;经过热轧和冷轧后,显微组织不均匀,由等轴组织和变形组织组成,等轴组织由等轴α相和等轴β相组成,变形组织由条状α相和变形β相组成;冷轧并退火后,显微组织十分均匀,由等轴组织组成。室温拉伸试验结果表明:SP700钛合金板冷轧后,抗拉强度达1100MPa以上,纵横向强度差为64MPa,伸长率为5.0%~6.5%,塑性差为0.17%。退火后,强度降低,塑性显著提高;纵横向强度差为69MPa,塑性差为6.84%。

Mo对650℃高温钛合金组织和性能的影响

研究了Mo对650℃高温钛合金组织和性能的影响。研究表明:Mo可以细化钛合金的显微组织,且能在较小幅度降低其室温塑性的前提下,显著提高其室温强度;Mo对钛合金650℃高温强度和塑性影响不显著;合金的高温持久性能和蠕变性能具有强烈的组织和温度敏感性,初生α相含量和温度对钛合金高温持久性能和蠕变性能的影响远大于Mo;在较高温度下(初生α相体积分数约为15%),Mo的质量分数为0.6%时,对钛合金热稳定性能有很好的改善作用。

退火温度对TC4ELI钛合金大规格环材组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、万能材料试验机和金属摆锤式冲击试验机研究了退火温度对TC4ELI钛合金大规格环材(Φ3384 mm/Φ3300 mm×1950 mm)的显微组织和力学性能的影响。显微组织分析结果表明:退火温度在850℃以下时,TC4ELI钛合金大规格环材退火后的显微组织与热加工态的显微组织基本相同;900℃退火后,TC4ELI钛合金大规格环材中部分片层状或针状α相的尺寸增大,同时出现了尺寸微小的等轴α相。力学性能测试结果表明:随着退火温度的升高,TC4ELI钛合金大规格环材的强度和伸长率有所提高;850℃以下退火,TC4ELI钛合金大规格环材断面收缩率变化不大,850℃以上退火,其断面收缩率显著升高。冲击实验结果表明:随着退火温度的升高,TC4ELI钛合金大规格环材的冲击功逐渐增大。经800~900℃保温2 h空冷后,TC4ELI钛合金大规格环材抗拉强度、屈服强度、塑性与冲击功达到较好匹配。

扩散连接工艺对SP-700钛合金热轧板连接界面结合性能的影响

对SP-700钛合金热轧板进行扩散连接试验,研究了扩散连接温度(720,750,780,810,840℃)和时间(5,15,30,45min)对合金板连接界面形貌及结合强度的影响。结果表明:随扩散连接温度的升高和时间的延长,合金未结合区域减少直至消失,界面结合强度增加;温度越高,界面完全结合所需时间越短,在温度高于750℃下扩散连接30min时,界面基本实现完全结合;在840℃扩散连接30min后,合金结合界面上存在大量等轴α相,界面结合强度最高,达400MPa。

TC25G钛合金热变形过程中的组织演变

利用Gleeble 3800型热模拟试验机对TC25G钛合金进行了恒应变速率热压缩变形实验,获得了变形温度为930~1 020℃、应变速率为0.001~50 s^(-1)、变形程度为60%条件下的组织演变特征。结果表明:应变速率对α相的含量和形状基本没有影响,而对β转变组织的影响较大,高应变速率下呈带状,低应变速率下呈等轴状;变形温度对于控制α相含量有显著影响,α相含量随变形温度升高而降低,960℃时,仅为8%,且较高的变形温度下,β晶粒尺寸也相对粗大。

Effects of microstructures on mechanical properties of Ti-63 titanium alloy

The microstructure and mechanical properties of Ti-63 pancakes were investigated under different heat-treatment modes. Pancake No. 1, with an as-forged bimodal structure, was β annealed at 930℃ for l h. Its structure was changed to a Widmanstatten structure with continuous grain boundary α phase and long lamellar α phase. The pancake showed a good combination of strength, ductility and fracture toughness. Pancake No. 2, with an as-forged bimodal structure, was aged at 540℃for 8 h after annealing at 930℃ for 1 h. Other than the t＇me secondary α precipitates, it showed a similar microstructure to that of pancake No. 1. The fine precipitates can enhance the pancake＇s strength while reducing the ductility and fracture toughness. Pancake No. 3, with an as-forged basket-weave structure, was annealed at 750℃ for 1 h. Its structure was nearly unchanged and it achieved a better ductility but a slightly lower fracture toughness than pancake No. 1.

我国TC8钛合金研制进展与性能评价

从实验室研制到工业化批量生产及应用角度,阐述了TC8钛合金的研制进展,详述了材料研制突破的关键技术,介绍了该钛合金在不同温度下的拉伸、持久、蠕变、热稳定、疲劳等力学性能和线膨胀系数、比热等物理性能,并与俄罗斯BT8钛合金进行对比,综合评价材料性能;通过利用该合金棒材制作转子叶片锻件,验证其工艺性能。结果表明,TC8钛合金具有优异的力学性能,其力学性能符合技术条件要求,达到甚至超过BT8钛合金的性能水平,完全满足发动机用高温钛合金材料需求;该钛合金锻造性能良好,可采用常规的热处理方式,切削加工性好,表现出较好的工艺性能。