700℃时高温高强BTi-6431S合金的组织与力学性能

较全面地介绍一种650～700℃时短时使用的新型高温高强钛合金BTi-6431S的组织和性能,包括该合金的室温和高温拉伸性能、短时蠕变和短时持久性能及显微组织。试验数据表明:该合金棒材、板材具有较高的室温强度和室温塑性,特别是在650～700℃显示出比现有常规高温钛合金更高的高温强度以及大载荷持久和蠕变的良好匹配,可用于650～700℃短时使用的宇航结构件。

热处理对BTi-6431S合金激光焊接头组织与性能的影响

采用光学显微镜、拉伸实验机及显微硬度计研究了热处理对BTi-6431S合金激光焊焊接接头组织与性能的影响。结果表明,BTi-6431S合金激光焊原始焊接组织为块状初生α相和片层状β相转变组织组成,经不同温度热处理获得不同形态α相。随着热处理温度的升高,次生α相的体积分数增加;焊接接头室温与高温抗拉强度和屈服强度逐渐升高,伸长率呈现先升高后降低的变化趋势。经650℃热处理后,BTi-6431S合金激光焊接接头室温显微硬度最高。

单级退火对BTi-6431S合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、电子探针和拉伸实验研究单重退火处理对BTi-6431S合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随退火温度的升高,合金中的初生α相粗化,趋于等轴状,体积分数逐渐降低;β相和次生α相的体积分数增加。随退火温度的升高,合金的室温强度先升高后降低,高温强度则逐渐升高;但是室温和高温塑性均不断下降。经过980℃退火处理后,BTi-6431S合金获得良好的高温强度和室温塑性匹配,此时合金650℃的抗拉强度达到600 MPa以上,室温伸长率超过8%。

BTi-6431S高温钛合金铣削加工切屑的微观形貌研究

对近α高温钛合金BTi-6431S铣削加工切屑的三维微观形貌进行了研究。分析了切屑自由面、背面、侧面和顶面的形貌及组织结构的特征。结果表明,切屑的自由面主要由主截面和角截面组成,主截面是由底切削刃形成,角截面是由角切削刃和侧切削刃形成,主截面褶状结构的频率远大于角截面,而角截面的褶皱程度更大。在切屑背面可以观察到角切屑刃和底切削刃形成的交线。切屑的顶面呈现出明显的锯齿状,且切屑的锯齿化程度随着进给量的增加而增加,使锯齿形切屑向单元切屑转变。在低的进给量下,剪切带内的α相和β相结构被拉长,沿剪切方向取向,随着进给量的增加,剪切带中的β相转变为α相。

轧制工艺对BTi-6431S钛合金薄板组织和性能的影响

采用两种轧制工艺制备了BTi-6431S钛合金2.0mm厚板材,对比研究了两种不同工艺对板材的显微组织和室温以及650℃、700℃和750℃高温力学性能的影响。结果表明,两种工艺轧制的板材,其显微组织均为两相区加工组织,组织无明显差别;成品火次轧制温度较高时,板材的室温及650℃高温抗拉强度均比成品火次轧制温度低的高约20-55MPa,延伸率则变化不大;两种不同工艺轧制的板材,其700℃和750℃的高温强度及塑性差别不明显;采用成品火次轧制温度较高的轧制工艺,可获得组织均匀、细小,且室温和高温力学性能均满足技术指标要求的板材。

热处理对BTi-6431S合金氩弧焊焊接接头组织与性能的影响

采用光学显微镜、拉伸试验机及显微硬度计研究了热处理对BTi-6431S合金氩弧焊焊接组织与性能的影响。结果表明,BTi-6431S合金氩弧焊原始焊接组织为铸态块状初生α相和片层状β相转变组织组成,经不同温度焊后热处理获得不同形态α相和β相。随着热处理温度的升高,初生α相含量减少,细小针状的α'马氏体和球状α相增多并粗化,室温与高温抗拉强度和规定塑性延伸强度及伸长率呈现先升高后降低的变化趋势,室温显微硬度在650℃热处理时最高。

700℃高温高强钛合金BTi-6431S的组织性能

本文较全面的介绍了一种650～700℃短时使用的新型高温高强钛合金BTi-6431S的组织和性能,包括该合金的室温拉伸和高温拉伸、短时蠕变和短时持久及显微组织。试验数据表明:该合金棒材、板材具有较高的室温强度和室温塑性,特别是在650～700℃显示出比现有常规高温钛合金更高的高温强度以及大载荷持久和蠕变的良好匹配,可用于650～700℃温度短时使用的宇航结构件。

BTi-6431S薄板在高温下的组织、性能及断裂行为研究

本文采用OM、SEM和高温拉伸实验的方法研究了BTi-6431S钛合金薄板在高温下的组织、性能和断裂行为。试样拉伸后的宏观形貌表明:温度为750℃时,试样呈现45℃剪切断裂;800℃以上时,试样均在缩颈处断裂;850℃和900℃时,拉伸过程中出现了超塑性。显微组织观察发现:750℃时,夹头处和标距内靠近夹头处的显微组织都是条状组织,断口附近的显微组织却出现了等轴组织;800℃时,不但断口附近出现了等轴组织,标距内靠近夹头处也出现了等轴组织;850℃时,夹头处出现了条状和等轴组织,而标距内靠近夹头处和断口附近的显微组织都是等轴组织。通过高温拉伸实验可知:随着温度的升高,强度逐渐降低,伸长率逐渐升高;高温下,R_m、R_(p0.2)和A与温度T服从关系式:R_m=2165.70-2.42T,R_(p0.2)=5675.83-13.22T+0.0077T^2,R_(p0.2)=5675.83-13.22T+0.0077T^2。通过断口形貌观察可知:750℃时,断裂方式为准解理断裂;900℃时,断裂方式为韧窝断裂。

BTi-6431S钛合金热工艺对厚板组织性能的影响

本文研究了两种热加工工艺对BTi-6431S高温钛合金厚板显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,(α+β)轧制的厚板组织类型为类似于等轴的两相区加工组织,β轧制的该合金厚板的显微组织为典型的细片状魏氏组织,该组织厚板的室温和高温强度明显高于α+β轧制厚板,塑性稍低。综合分析表明:该合金厚板650℃具有较高的高温瞬时强度,可用于宇航工业650℃短时用结构件的制作。