固溶温度对Ti150合金棒材组织及力学性能的影响

对Ti150合金棒材进行了990、1000、1010、1020、1030℃×2h/OQ+700℃×2h/AC固溶时效处理,研究了固溶温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,次生α相含量不断增加;室温、高温拉伸性能随固溶温度的升高变化明显,蠕变性能随温度的升高而提高。综合分析,经过1020℃×2h/OQ+700℃×2h/AC固溶时效处理后,Ti150合金棒材的综合性能最佳。

微织构对Ti150合金锻件拉伸性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等研究了Ti150合金锻件3个典型位置处的显微组织、微织构和拉伸性能。结果表明,锻件心部存在强微织构,表现为由晶体取向相近晶粒组成的条带状“宏区”,边缘和弧面等靠近外轮廓区域的微织构较弱;微织构较强区域的β转变组织内次生α相呈平行排列的集束状,而微织构较弱区域的次生α相呈编织排列;条带状“宏区”和β转变组织中的集束状次生α相均相当于粗大晶粒,增大了位错滑移距离,界面强化效应减弱,导致锻件心部的强度明显低于靠近外轮廓的区域。

Ti150合金离心叶轮锻件工艺优化

目的解决Ti150合金离心叶轮锻件低倍组织不均匀和锻件力学性能离散性较大的问题。方法通过对锻件进行金相组织分析,再利用EBSD、DEFORM等工具分析锻件成形时应变分布及组织特点,探索低倍组织不均匀和锻件力学性能离散性较大的原因及解决方法。通过对棒材进行六方拔长、倒棱、平头和滚圆等处理,实现从圆棒到六方形再到圆棒的变形过程(改锻),使棒材各部位的变形均匀,达到消除微织构的目的。结果对棒材进行反复镦拔(改锻),可有效消除棒材中的微织构并改善低倍组织的不均匀,是控制锻件力学性能离散性的重要措施。结论中间坯组织的均匀性是影响低倍组织不均匀和锻件力学性能离散性的主要因素,通过对棒材进行改锻,Ti150合金离心叶轮锻件的组织及力学性能优异,满足相应的技术要求。

Ti150与TC19异种钛合金钎焊工艺与接头性能研究

高温钛合金Ti150是能在600℃环境下长期服役的新型高温钛合金,TC19钛合金是一种富β的α+β两相钛合金,具有高强度、高韧性的特点。采用Ti-21Cu-13Zr-9Ni(wt.%)非晶合金箔带作为钎料,进行了Ti150高温钛合金与TC19钛合金的真空钎焊连接工艺研究。通过扫描电镜分析接头组织,利用万能试验机测试接头室温和高温拉伸强度。结果表明:在930℃/35 min钎焊条件下,接头室温抗拉强度955.3 MPa,500℃高温抗拉强度达到540.0 MPa,550℃高温抗拉强度达到505.6 MPa,接头室温拉伸试样断裂于焊缝,断口总体为脆性断裂,接头高温500℃、550℃拉伸试样均断于Ti150基体上或近Ti150端面上,Ti150基体端断口有明显的延伸塑性变形。