冷轧对CT20钛合金微观组织和力学性能的影响

选取通过轧制工艺制备的四种不同厚度的CT20钛合金板材,采用多种技术对其微观组织进行表征,测试板材的硬度以及沿轧件的轧制方向(RD)和横向方向(TD)拉伸的力学性能,分析微观组织与力学性能之间的内在联系。结果表明:在冷轧过程中,高密度的位错触发了合金的非晶化转变,变形量的增大使α相沿RD伸长,β相和βt组织破碎。位错和亚结构数量的提高不仅使合金硬度上升,而且使RD和TD的拉伸强度增大,伸长率下降。RD的断裂类型属于韧性断裂,TD的断裂类型属于韧脆混合型断裂。在冷轧过程中,基面滑移和柱面滑移共同参与织构的演变,由此形成的织构取向对板材RD和TD两方向的滑移行为和力学性能产生了重要影响;同时,由于位错在RD和TD两方向上的滑移距离不同导致不同的加工硬化阶段。

CT20钛合金挤压管坯冷轧过程中的组织演化

采用包套挤压方式制备CT20钛合金管坯,经两道次两辊开坯轧制和一道次多辊精轧获得85 mm×2.5 mm成品管材。研究了开坯、精轧一系列冷轧变形过程中的组织形态和室温力学性能变化,建立了挤压管坯加工过程的组织演变模型。结果表明:挤压制备的CT20钛合金管坯,其组织为细小均匀的网篮组织;对CT20钛合管坯进行大变形率(ε总=70%)的两辊开坯轧制,能够获得细晶组织;多辊精轧管材加工态组织与上道次冷轧态组织相比变化不大,经900℃退火后形成均匀的等轴组织。

不同应变速率下CT20钛合金孪生变形行为

在300 K及20 K、不同应变速率下对CT20钛合金板材进行单向拉伸,利用扫描电镜、透射电镜等观察拉伸应变组织及断口形貌,揭示了应变速率对CT20钛合金孪生变形行为的影响规律。结果表明:在300 K下,应变速率的提高使CT20钛合金板材的强度提高,延伸率降低;20 K下,应变速率的提高使CT20钛合金板材的强度和延伸率均下降。在300 K、应变速率高于6.67×10-1s-1和20 K、应变速率低于6.67×10-3s-1的条件下,CT20钛合金板材的变形均为滑移和孪生共同作用。20 K下,CT20钛合金拉伸应变速率超过6.67×10-3s-1时,孪生变形受到抑制,材料的延伸率迅速降低。

CT20低温钛合金氩弧焊接接头显微组织及性能

本文针对新型近a型钛合金CT20展开CT20管材手工氩弧焊接接头的外观形貌、接头各区域金相微观组织及微观硬度、接头断裂强度和断口形貌研究。研究结果表明：在本文选定的焊接工艺参数下焊接的CT20焊缝区域存在比较明显的粗大魏氏组织，且硬度较基体硬度略高，换算强度约670MPa，断裂为韧性断裂模式。

低温钛合金管数控弯曲的回弹机理与补偿(英文)

采用数值模拟方法研究外径为85mm、壁厚为2.5mm(D85mm×t2.5mm)的大直径薄壁CT20钛合金管的回弹机理。结果表明,弯曲段内外脊线与中性层之间区域的中部卸载最严重,而中性层附近区域卸载最不明显,导致弯管内外侧部分区域回弹后出现反向加载,而弯管中性层附近区域出现明显的拉压应力集中区。研究了回弹角和回弹半径随弯曲半径以及弯曲角的变化规律,进而提出了一种同时考虑弯曲角和弯曲半径的回弹补偿方法,并通过实例验证了该方法是有效的。

温度对CT20合金孪生变形行为的影响

在不同温度(20～300 K)下对CT20钛合金的拉伸变形行为进行研究,并采用金相显微镜、SEM和TEM观察变形组织及断口,揭示温度对CT20孪生变形行为的影响规律。结果表明,随温度降低,CT20合金的抗拉强度提高,伸长率下降,拉伸断口的颈缩程度逐渐减小;220 K的变形组织内出现孪晶,且孪晶数量和尺寸随温度降低均有所增加;300 K温度下合金的拉伸变形以位错滑移为主导,220 K和20 K下为滑移和孪生共同作用。