拉伸变形对Ti-6Al-6Cu-4Mg-0.5Mn钛合金组织和力学性能的影响

通过TEM、显微硬度、拉伸测试对拉伸变形后时效态Ti-6Al-6Cu-4Mg-0.5Mn钛合金板进行了测试,研究了拉伸变形量对其组织和力学性能的影响。结果表明:随着拉伸变形量增加,合金产生了明显的位错滑移交割,使位错缠结增加,GP区密度与尺寸显著下降,不同拉伸变形量下形成的GP区都呈现均匀分布状态。随再时效时间的增加,钛合金板样硬度先增加后降低。在15%的拉伸变形量下,抗拉强度与屈服强度达到最大值,分别为508.2、448.6 MPa;板样伸长率则随拉伸变形量的上升而降低。从拉伸强度考虑,15%的室温拉伸变形量是最优的。

热处理对石油管材用Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Ru钛合金组织和性能的影响

为了满足中国严酷的油气勘探开发环境下对石油管材的需求,开发了新型Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Ru钛合金,但这种新型钛合金的加工制备和热处理工艺有待进一步研究。本实验使用光学显微镜,力学性能测试,电子背散射衍射分析和透射电子显微镜等手段系统研究了不同热轧工艺和热处理制度对Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Ru钛合金组织和力学性能的影响。研究表明,在α+β两相区(940℃)和β单相区(1000℃)经过80%变形量轧制后,该合金板材具有较好的塑形变形能力,未发现宏观裂纹。在α+β两相区热轧后,单级退火处理虽一定程度上能使组织均匀化,但晶粒仍较大,且轧板纵横向组织仍有较大差异;β单相区热轧后,显微组织比α+β两相区(940℃)热轧后晶粒更小且分布均匀,纵横向组织形貌基本相同。对于不同的热轧温度,采用双级退火处理都可以获得更为细小和均匀的组织,可以在一定程度上提高强度,但降低了板材的韧性。随着单级退火温度的升高,不同温度下热轧板材的抗拉强度下降,冲击功和冲击韧性逐步上升。在同样的热处理工艺下,提高热轧温度,即采用1000℃热轧且850℃单级退火工艺,可以获得较好的强度和韧性匹配。

定向凝固钛合金热处理工艺的神经网络优化

以6个热处理工艺参数作为输入层参数,以热处理后定向凝固钛合金的屈服强度作为输出层参数,构建6×48×1结构的定向凝固钛合金热处理工艺优化神经网络模型。结果表明,神经网络模型预测误差小于3%,具有较强的预测能力和较佳的预测精度。与试验优化工艺参数相比,采用神经网络模型优化参数热处理后,定向凝固Ti-6Al-4V-0.5Ce钛合金的抗拉强度和屈服强度分别提高178、186 MPa。

电磁脉冲成形建筑用钛合金的组织及性能研究

采用不同工艺参数进行了建筑用Ti-6Al-4V-0.5Cr新型钛合金的电磁脉冲成形试验,同时进行了试验合金显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明,采用电磁脉冲成形可获得性能较佳的试验合金,合金抗拉强度可达962 MPa、屈服强度可达891 MPa、断后伸长率可达14.5%。随放电电压从10 kV变大到20 kV或线圈间距从4 mm增至10 mm,试验合金的组织先细化后粗化,力学性能先提高后下降。与10 kV偏低的放电电压相比,当采用15 kV放电电压时试验合金的抗拉强度增大14 MPa、屈服强度增大11 MPa,断后伸长率减小1.2%。与线圈间距4 mm相比,采用7 mm线圈间距时试验合金的抗拉强度增大11 MPa、屈服强度增大9 MPa,断后伸长率减小0.8%。