检索结果-南通市图书馆

作者：黄东亚昆明理工大学

学位级别：硕士

工业纯钛TA1具有较好的加工性、成形性、焊接性和耐腐蚀性,同时其对热处理不敏感,被广泛应用于石油、化工、航空航天以及航海等领域。近年来,我国钛用量逐年增长,但由于钛的提取、熔炼和加工十分困难,钛生产过程成品率低,从海绵钛到成... 详细信息

工业纯钛TA1具有较好的加工性、成形性、焊接性和耐腐蚀性,同时其对热处理不敏感,被广泛应用于石油、化工、航空航天以及航海等领域。近年来,我国钛用量逐年增长,但由于钛的提取、熔炼和加工十分困难,钛生产过程成品率低,从海绵钛到成品钛材的生产过程中产生的有形材料损失约占总投料量的50%,钛生产及加工过程产生了大量的钛屑、边丝、锭头、锭尾、热轧板头、等外板、热轧废料等废残钛,对于钛资源不仅是极大的浪费,而且造成严重的环境污染。本文对纯钛TA1铸锭铣皮后得到的钛屑先进行氧含量检测,后使用电子束冷床炉(eb炉)进行回收重熔,对浇注得到的TA1铸锭取样后使用Gleeble-1500热模拟试验机进行等温单向变形和连续冷却多道次变形实验,研究该TA1铸锭在不同变形温度和变形量条件下的热变形行为和微观组织演变,得到如下结论:使用钨极氩气保护纽扣炉对TA1钛屑的氧含量进行检测为0.08%,后使用电子束冷床炉熔炼钛屑后,由于电子束冷床炉中在生产过程中发生渗气,造成内部氧含量升高,得到的TA1铸锭氧含量增加到0.10%。试样在温度为860℃、890℃、920℃和K-890℃(过冷β相区),变形量10%-60%,应变速率10/s条件下进行等温单向变形,其应力随着变形温度的升高而逐渐降低。在变形温度为K-890℃,不同变形量时,其流变应力均与920℃时的流变应力相接近而远小于860℃和890℃时的流变应力。热变形时,整体位向相同的晶粒被压扁、拉长,但具有不同位向的晶粒在压应力的作用下,整体沿与变形方向呈一定角度的方向发生转动,晶粒之间的夹角随着变形的持续逐渐减小,最后与整体位向相同的晶粒一样被压扁、拉长,由于不同位向之间的晶粒发生相互挤压,造成应力集中,晶界处能量升高,在晶粒之间发生动态回复和动态再结晶。试样经过连续冷却多道次变形实验后,峰值流变应力随着道次数的增大而增加,温度越高,对应的峰值应力越小。当变形温度为K-890℃时,由于β相向α相的转变是在过冷和形变的双重作用下进行的,因此转变驱动力和形核率得到提高,其流变应力曲线由于动态软化作用而与920℃时的流变应力相当。随着变形温度的升高和变形量的增加,变形后的片层状组织逐渐发生球化,晶粒尺寸逐渐减小且更加均匀,同时,小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,再结晶率升高,织构强度和方向发生改变。但是,和变形速率较小时TA1铸锭的再结晶率相比,本实验的应变速率(10/s)较大,再结晶孕育时间缩短且驱动力较小,当变形温度为860℃、890℃和920℃时,再结晶率分别为:0.15%、0.22%、0.61%,当变形温度为K-890℃时,再结晶率增大到0.5%,再结晶发生的程度较小。

关键词： TA1残钛 eb炉熔炼热压缩变形行为组织演变

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低成本钛合金在车辆上的工程应用研究

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现代交通与冶金材料 2024年第1期4卷 75-80页

作者：商国强王新南雷云清李明兵祝力伟朱知寿中国航发北京航空材料研究院先进钛合金航空科技重点实验室北京100095 青海聚能钛金属材料技术研究有限公司青海西宁810007

随着钛合金在航空航天等领域的用量不断提升,昂贵的加工和使用成本已经成为制约其扩大应用的主要障碍,迫切需要发展低成本钛合金材料及其加工技术,因此钛合金低成本化以及钛合金材料成形的低成本化已成为国内外钛工业领域研究的重要方... 详细信息

随着钛合金在航空航天等领域的用量不断提升,昂贵的加工和使用成本已经成为制约其扩大应用的主要障碍,迫切需要发展低成本钛合金材料及其加工技术,因此钛合金低成本化以及钛合金材料成形的低成本化已成为国内外钛工业领域研究的重要方向。本文通过添加100%返回料的方式,成功制备了化学成分合格的Ti-Al-V系低成本钛合金铸锭,并采用短流程轧制技术制备了各种规格的板材,分析了轧制过程中Ti-Al-V系低成本钛合金的组织性能演变过程,研制的各规格板材通过了某车辆炮塔体的考核试验。同时采用短流程锻造加工技术,研制了低成本高性能钛合金平衡肘锻件,其显微组织和力学性能均能满足技术标准要求,通过了某车辆的跑车考核试验。

关键词：低成本钛合金 eb炉熔炼显微组织力学性能

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eb炉熔铸TC4钛合金扁坯交叉热轧与热处理的组织和性能研究

EB炉熔铸TC4钛合金扁坯交叉热轧与热处理的组织和性能研究

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作者：赵帅昆明理工大学

学位级别：硕士

TC4钛合金因具有高的比强度、良好的耐蚀性和生物相容性等优点,被广泛应用于军事、医疗和民用等领域。传统钛板材加工多采用VAR炉熔炼的含有高低密度夹杂圆锭经开坯锻造,轧制成板材。本实验利用eb炉熔炼的扁锭直接轧制成板材,省去以往... 详细信息

TC4钛合金因具有高的比强度、良好的耐蚀性和生物相容性等优点,被广泛应用于军事、医疗和民用等领域。传统钛板材加工多采用VAR炉熔炼的含有高低密度夹杂圆锭经开坯锻造,轧制成板材。本实验利用eb炉熔炼的扁锭直接轧制成板材,省去以往开坯锻造工序,降低了钛合金生产成本、提高了成材率和缩短了生产周期。为给企业工业化生产钛合金板材的热加工以及热处理工艺提供经验和理论指导,研究了交叉热轧工艺以及退火和固溶+时效强化热处理工艺对TC4钛合金板材的组织演变和性能的影响。并且,对热轧以及热处理板材进行了ebSD分析。本文主要工作和研究结果如下:(1)研究交叉热轧工艺对TC4钛合金板材组织和性能的影响。TC4钛合金扁锭显微组织为魏氏组织。经热轧变形后,组织中的晶界已充分破碎,片状α相发生扭折、变形和破碎且纵横交错。随着交叉次数的增加,组织中的片状α相纵横交错越明显,各向异性改善且强度提高。其中,交叉二次热轧的板材综合性能最优,在RD、TD方向的抗拉强度、屈服强度以及伸长率分别为912.7和941.5 MPa,792.1和884.3 MPa以及11.2%和9.4%。(2)研究退火热处理工艺对TC4钛合金板材组织和性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高(670℃～820℃),组织中的片状α相变得宽大。再结晶程度的增大,导致等轴初生α相增多,β转变组织长大、增多。并且,其强度呈下降趋势,塑性越来越好且各向异性有所改善。其中,720℃退火时的板材综合力学性能最优,在RD、TD两个方向抗拉强度、屈服强度以及伸长率分别为903.3和904.1MPa,771.5和858.7MPa以及12.5%和12.3%。(3)研究固溶+时效热处理工艺对TC4钛合金板材组织和性能的影响。结果表明,930℃固溶板材时效后的组织为典型的双态组织。当固溶温度超过相变点,960℃和990℃固溶板材时效后的组织为魏氏组织。随着固溶温度的升高(930℃～960℃),固溶+时效板材强度、塑性逐渐降低。当TC4钛合金热轧板材在930℃固溶、560℃时效时,随着时效时间的延长(2h～4h),等轴初生α相逐渐长大,但其体积分数都约为31%,β基体上析出许多的次生α相合并长大。其板材的强度降低,塑性略有提高。时效2小时板材综合性能最优,在RD、TD方向抗拉强度、屈服强度较未处理板材的性能分别提高了17.63%和14.43%,20.57%和12.07%,伸长率在RD方向降低了7.14%,TD方向升高了11.70%。(4)TC4钛合金随着交叉次数的增加,其板材残余应力越来越少,再结晶晶核逐渐减少,小角度晶界占比越来越大,大角度晶界占比越来越小。经720℃退火和930℃固溶+560℃时效2小时处理后,残余应力被消除,再结晶晶核增多,板材的小角度晶界占比降低,大角度晶界占比增高。(5)TC4钛合金热轧以及热处理板材在{0001}基面均存在较强的织构。随着交叉次数的增加,其板材{0001}基面织构强度先降低后增高,晶粒的c轴与ND方向的夹角先增大后减小。经720℃退火和930℃固溶、560℃时效2小时处理后,{0001}极图中的基面织构强度降低,各向异性得到改善。

关键词： TC4钛合金 eb炉熔炼交叉热轧组织演变力学性能

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