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ti-22al-25nb三维铣削加工切削力分析

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工具技术 2024年第1期58卷 109-113页

作者：王鹏家尹晓珊钟建琳彭宝营北京信息科技大学机电工程学院

作为一种新型材料,ti-22al-25nb组织成分和结构性能研究已较为成熟,但对其加工性能方面的研究较少。利用ABAQUS/Explicit软件建立了三维铣削有限元模型,设计单因素试验和正交试验,通过极差和方差法分析不同的参数组合对切削力的影响程... 详细信息

作为一种新型材料,ti-22al-25nb组织成分和结构性能研究已较为成熟,但对其加工性能方面的研究较少。利用ABAQUS/Explicit软件建立了三维铣削有限元模型,设计单因素试验和正交试验,通过极差和方差法分析不同的参数组合对切削力的影响程度。试验结果发现,切削力随着进给量和切削速度的增加而升高,但增幅较小;随着切削深度的增加切削力升高,增幅较大,影响效果明显。试验证明,对切削力的影响主次顺序为a_(p)f_(z)v。该试验为研究ti-22al-25nb材料铣削工艺参数优化提供了一种方法。

关键词： ti-22al-25nb 三维铣削模型切削用量正交试验切削力

Establishment of a novel constitutive model considering dynamic recrystallization behavior of ti-22al-25nb alloy during hot deformation

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2019年第3期29卷 546-557页

作者： Yu SUN Heng ZHANG Zhi-peng WAN Li-li REN Lian-xi HU National Key Laboratory for Precision Hot Processing of Metals Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China China Nuclear Industry 23 Construction Co. Ltd. Beijing 101300 China

The hot deformation behavior of ti-22al-25nb alloy fabricated by hot compressed sintering was investigated under various conditions of compression tests in the deformation temperature range of 975-1075 °C with 20 °C intervals and the strain rate range of 0.001-1.0 s^-1. Based on the experimental data, a novel constitutive relation combining a series of models was developed, including Zener-Hollomon parameter (Z), DRX critical model and kinetics model. The results show that the hot-deformed activation energy Q is calculated to be 410.172 kJ/mol, the ratio of critical strain (εc) to peak strain (εp) is a constant value of about 0.67. The predicted stress obtained by the established constitutive equations matches well with the true stress from experimental data. Despite large errors occur at the stage where strain rate is 0.1 s^-1 and the values of true strain are less than 0.1, the stage of large strain should be more concerned during plastic forming. Furthermore, the predicting accuracy with the DRX kinetics model was testified by an electron back-scattered diffraction (EBSD) technique.

关键词： ti-22al-25nb hot deformation constitutive relation EBSD technique

铸态ti-22al-25nb合金的结构特征与力学性能

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稀有金属材料与工程 2020年第11期49卷 3902-3908页

作者：杨龙川苏艳杜宇雷廖文和南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学江苏南京210094

ti2alnb基合金是目前有望在650~800℃温度范围内取代高温镍基合金的金属间化合物。利用水冷铜坩埚感应悬浮熔炼法,通过调控熔炼工艺,制备了主相分别为B2/β相和O相ti-22al-25nb合金铸锭,通过XRD、SEM等手段进行了合金结构特征的表征,通... 详细信息

ti2alnb基合金是目前有望在650~800℃温度范围内取代高温镍基合金的金属间化合物。利用水冷铜坩埚感应悬浮熔炼法,通过调控熔炼工艺,制备了主相分别为B2/β相和O相ti-22al-25nb合金铸锭,通过XRD、SEM等手段进行了合金结构特征的表征,通过室温拉伸试验、室温压缩试验、纳米压痕试验测试了合金的力学性能并分析了断口形貌。研究表明,铸态ti-22al-25nb合金晶粒尺寸达到数百微米。相组成对铸态ti-22al-25nb合金的力学性能有一定影响,铸态O相合金的极限抗拉强度达到了1125 MPa,超过了铸态B2/β相合金的1031 MPa,但粗大晶粒导致合金塑性较差(铸态B2/β相与铸态O相合金的延伸率分布为1.82%与1.32%)。铸态ti-22al-25nb合金的拉伸断口与压缩断口均具有明显的解理断裂特征,拉伸断口主要表现为沿晶断裂,压缩断口主要表现为穿晶断裂。

关键词： ti-22al-25nb 感应悬浮熔炼结构特征力学性能

ti-22al-25nb合金大规格棒材组织与力学性能研究

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稀有金属材料与工程 2017年第S1期46卷 109-111页

作者：马雄梁晓波张建伟程云君钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

通过逐步降温锻造工艺制备了ti_2alnb基合金大规格(Ф300 mm)棒材,分析了其显微组织均匀性及热处理前后棒材不同部位显微组织的变化,并进行了力学性能测试。结果表明,采用逐步降温锻造工艺制备的Ф300 mm棒材靠近外表面区域变形比较充分... 详细信息

通过逐步降温锻造工艺制备了ti_2alnb基合金大规格(Ф300 mm)棒材,分析了其显微组织均匀性及热处理前后棒材不同部位显微组织的变化,并进行了力学性能测试。结果表明,采用逐步降温锻造工艺制备的Ф300 mm棒材靠近外表面区域变形比较充分,显微组织均匀性较好,而靠近心部区域的显微组织均匀性较差,小区域存在未完全破碎的晶界,这种差别会遗传到后续热处理态的显微组织中。通过对比棒材不同部位经热处理后的力学性能,发现不同部位性能差异不大,但心部区域的强度低于表面区域,而塑性则呈现相反的变化趋势。这可能与不同区域由于变形程度不均匀导致了α相尺寸及含量的差异所造成。

关键词： ti-22al-25nb 组织热处理力学性能

ti-22al-25nb合金热处理工艺参数的正交试验分析

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热加工工艺 2020年第16期49卷 121-124页

作者：骆晨刘凯史晓强梁晓波张建伟北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 钢铁研究总院高温合金新材料北京市重点实验室北京100081 中国航天科工集团有限公司北京100074

热处理工艺参数是影响ti-22al-25nb合金力学性能的重要因素。采用正交试验分析方法研究了固溶温度、淬火介质和时效温度等热处理工艺参数对室温拉伸性能的影响规律。结果表明,各因素对抗拉强度及伸长率的影响程度为:固溶温度>时效温度>... 详细信息

热处理工艺参数是影响ti-22al-25nb合金力学性能的重要因素。采用正交试验分析方法研究了固溶温度、淬火介质和时效温度等热处理工艺参数对室温拉伸性能的影响规律。结果表明,各因素对抗拉强度及伸长率的影响程度为:固溶温度>时效温度>淬火介质,其中,固溶温度对抗拉强度的影响最为显著。获得了在试验范围内的最佳热处理工艺参数:固溶温度980℃,淬火介质3,时效温度840℃。

关键词： ti-22al-25nb 正交分析热处理拉伸性能

ti-22al-25nb合金组织演化及高温变形行为的研究

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Ti-22Al-25Nb合金组织演化及高温变形行为的研究

作者：张翮天津大学

学位级别：硕士

在高温钛铝系合金中,基于有序正交相的ti2alnb合金在高温性能方面具有巨大的优势。相对于传统的高温合金,ti2alnb合金具有优秀的抗热裂纹以及抗蠕变性能。因此,在航空航天领域,ti2alnb合金受到越来越多的人的青睐。然而,本征脆性以及室... 详细信息

在高温钛铝系合金中,基于有序正交相的ti2alnb合金在高温性能方面具有巨大的优势。相对于传统的高温合金,ti2alnb合金具有优秀的抗热裂纹以及抗蠕变性能。因此,在航空航天领域,ti2alnb合金受到越来越多的人的青睐。然而,本征脆性以及室温下较差的加工性能的存在,使得ti2alnb合金的应用以及发展空间大大受限。为了解决这个问题,通常采用在高温下对合金进行加工处理。因此,研究ti2alnb合金在高温条件下的组织演化行为是十分有必要的。与此同时,热变形是一种优化组织结构并消除内部缺陷的有效的工艺。对于ti2alnb合金,热变形过程可以帮助促进动态再结晶以及球化片层组织等过程,这些机制有利于提升合金的性能。因此,对ti2alnb合金的热加工参数进行有效的预测与优化非常有意义。鉴于此,本文对名义成分为ti-22al-25nb的合金进行了不同温度、不同时间的等温实验,并研究了淬火与缓慢冷却过程中合金组织与相成分的演化。同时通过热变形实验建立热加工图并推演了在热压缩过程中合金的动态再结晶动力学模型。主要结论如下:(1)在三相区等温时,较高的温度会增加?2相的析出量,并减小晶粒尺寸,而较长的等温时间在增加析出相含量的同时会使析出相晶粒尺寸变小,尤其是?2相。在两相区等温时,较高的温度会使等轴状?2相逐渐转化成板条状,而较长的等温时间在增加析出相含量的同时会促进析出的?2相晶粒长大成粗大的板条组织。(2)从两相区温度进行水冷与油冷处理的ti-22al-25nb合金的组织差别很小,而空冷过程会多析出部分?2相。而在同样起始条件的缓冷实验中,发现?2相会优先于O相析出。随着冷却速度进一步放缓,?2相与O相尺寸都会变大并伴随着不同的演化行为。(3)对ti-22al-25nb合金,变形温度以及变形速率对应力-应变曲线有很大的影响。较低的温度与较高的应变速率的组合通常会有很高的应力峰。基于应力-应变速率构建了本构方程以及热加工图,发现在热加工图中温度范围960-1060°C,应变速率0.1.001s-1范围内功率耗散值较高,是理想的热加工参数。辅以组织观察发现,动态再结晶与片层组织球化是高耗散值的主因,而流变失稳区往往伴随着绝热剪切带。(4)构建了基于Avrami方程的再结晶动力学模型。应变速率、变形温度、功率耗散值与动态再结晶过程具有一定的联系。低应变速率与高变形温度通常在热加工图上有比较高的功率耗散值,同时动态再结晶过程也进行的比较迅速。

关键词： ti-22al-25nb 时效冷却热变形动态再结晶动力学

铸态ti-22al-25nb合金热变形机理研究

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铸态Ti-22Al-25Nb合金热变形机理研究

应用加工图理论研究ti_2alnb基合金的高温变形特性

动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会

作者：梁晓波张艺张建伟李世琼程云君钢铁研究总院高温材料研究所

本文采用热模拟压缩试验方法研究了 ti-22al-25nb 合金铸锭在温度1050～1250℃、应变速率0．001～10s

关键词： ti-22al-25nb 加工图热变形金属间化合物

来源： cnki会议评论

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稀有金属材料与工程 2007年第4期36卷 592-596页

作者：曾卫东徐斌何德华梁晓波李世琼张建伟周义刚西北工业大学陕西西安710072 钢铁研究总院北京100081

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... 详细信息

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。

关键词： ti2alnb基合金 ti-22al-25nb 加工图开裂绝热剪切变形再结晶