热处理对Ti-22Al-25Nb-2V合金显微组织及性能的影响

为研究热处理对Ti-22Al-25Nb-2V合金显微组织及性能的影响,采用粉末冶金法制备Ti-22Al-25Nb-2V合金,1 100℃固溶处理后,在700~850℃进行时效处理,测试合金的显微硬度、相对密度和压缩强度等物理性能,并对合金微观形貌进行观察分析。结果表明:固溶处理合金显微组织由大量β/B2相和少量α2相组成;V元素的添加,提高了相的转变温度、增加了合金的β相稳定性并促进了O相的形成,使时效处理过程中O相从基体B2相析出,形成三相组织;随时效温度的增加,合金的相对密度和显微硬度降低,压缩强度和屈服强度先降低后升高。700℃时效处理合金塑性与硬度均达到最高,800℃时效处理合金压缩强度和屈服强度最低,850℃时效处理合金硬度最低为316 HV。

粉末冶金Ti-22Al-25Nb-2V合金的烧结工艺对其组织结构的影响

为了提高发动机材料的高温服役性能并降低自重,采用粉末冶金法制备组织致密的Ti-22Al-25Nb-2V合金。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪和X射线衍射仪(XRD)表征合金的形貌及结构,分析预烧处理、烧结温度和保温时间对合金组织结构的影响。结果表明:预烧处理后,预合金生成了α2相和B2相,边缘产生钝化现象;随烧结温度的升高,O相的晶粒尺寸基本保持不变。在烧结温度900~1000℃,合金组织主要为(α2+B2+O)三相,O相含量较多,基体B2相次之,α2相最少;在烧结温度1050~1100℃,合金中O相和B2减少,新生α'2相增多。保温时间从0.5h增加到1.5h,合金表面的气孔明显减少,致密度逐渐提高。

Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金热变形行为

采用Gleeble−3500热模拟试验机对Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在变形温度900~1150℃、应变速率0.001~10 s^−1范围内的热变形行为,根据DMM模型得到了3D加工图。结果表明:流动应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大;利用BP神经网络建立的合金本构关系模型具有较高的精度,其相关性系数达到0.9932,平均相对误差为7.64%,预测值偏差在15%以内的数据点达99.22%。通过对加工图分析和微观组织验证得知,失稳区域为(900~985℃,0.003~0.56 s^−1)、(1060~1120℃,0.001~0.01 s^−1)和(990~1030℃,1~10 s^−1),变形机制是局部流动、绝热剪切和裂纹;稳定区域为(900~1000℃,0.001~0.03 s^−1),变形机制是超塑性。Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金最佳变形工艺参数为温度900~1000℃、应变速率0.001~0.03 s^−1。

应用加工图理论研究Ti_2AlNb基合金的高温变形特性

基于动态材料模型（DMM），建立了Ti2AlNb基合金（Ti-22Al-25Nb）在温度94012-1060℃，应变速率0．001s^-1-10s^-1范围内的加工图，并利用该图分析了合金的高温变形特性。结果发现：在温度94012～97012，应变速率0．4s^-1～10s^-1和温度970℃—1060℃，应变速率1s^-1～10s^-1范围为流动失稳区，前者范围内主要发生绝热剪切变形和45°角剪切开裂，功率耗散率达到最小值；后者区域内以局部塑性流动和纵向开裂为主，功率耗散率小于33％。热加工图的其余部分为塑性加工的“安全区”，主要发生再结晶。在温度94012～970℃，应变速率0．001s^-1-0．4s^-1范围，以α2／O相板条球化为主；在温度970℃～1030℃，应变速率0．001s^-1～1S^-1范围，功率耗散率为35％-45％，呈现连续再结晶特征。在温度1030℃～1060℃。麻蛮谏率0．001s^-1-0.1s^-1范围。功率耗散率为45％～66％。达最大值,发生连续再结晶晶粒长大。

一种新型阻燃β钛合金的微观组织和力学性能研究

研究了Ti-25V-15Cr-2Al-2Nb-0.2C阻燃β钛合金的微观组织和力学性能,TiC和α是β基体上的两种析出相.α相是影响合金塑性的主要因素,特别是晶界连续α膜将导致合金塑性急剧恶化.1050℃固溶处理比1050℃固溶+700℃时效热处理具有更好的强韧性结合.