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高强高韧损伤容限型钛合金TC21研制

赵永庆 , 曲恒磊 , 冯亮 , 杨海瑛 , 李辉 , 张颖楠 , 郭红超 , 黄定坤

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2004.01.005

介绍了西北有色金属研究院新研制的高强高韧损伤容限钛合金TC21的情况.合金经实验室、中试及工业规模3个周期的深入研究,其各种力学性能稳定,具有良好的强度、塑性、断裂韧性、裂纹扩展速率的匹配,是1种非常有应用前景的高强高韧损伤容限型结构钛合金.

关键词: 钛合金 , 损伤容限 , TC21

TC21新型钛合金的超塑性拉伸行为及组织演化

郭鸿镇 , 张维 , 赵张龙 , 姚泽坤 , 虢迎光 , 王保善 , 赵永庆 , 曲恒磊

稀有金属材料与工程

研究了新型高强高韧高损伤容限TC21钛合金的超塑性拉伸变形行为及组织演化规律.结果表明,TC21合金具有良好的超塑性和较宽的超塑性温度-应变速率范围(720℃～960℃,5.5×10-5/s～1.1×10-2/s).在最佳超塑性条件下(900℃,3.3×10-4/s),平均延伸率达到980%,最高延伸率达到1309%,平均流动应力仅为19.5 MPa.在超塑性拉伸过程中,试样变形区将发生明显的动态再结晶,使原始条状初生α相破断、细化和等轴化,促进超塑性的提高.随着变形温度提高、变形量增大和变形时间加长,将发生聚集再结晶,使再结晶α相合并长大成不规则的大片状,引起显微组织明显粗化,断口表面起伏增加.在最佳超塑性条件下,断口中形成了大而深的空洞,晶界滑动和晶间断裂特征明显.

关键词: TC21钛合金 , 超塑性 , 组织演化 , 再结晶 , 晶间断裂

感应退火走料速度对纯钛管材组织和性能的影响

南莉 , 李明强 , 曲恒磊 , 尉北玲 , 吴文琥 , 税永军 , 杨峰 , 韦佩 , 张树启

中国材料进展 doi:10.3969/j.issn.1674-3962.2007.08.009

对纯钛管材连续式感应退火的走料速度与管材组织和性能的影响进行了研究.结果表明,采用2 m/min,1 m/min,0.5 m/min 3种走料速度均可获得良好的再结晶组织和力学性能,而且感应退火后管材表面氧化轻微,其退火管材可以进行变形率不大于70%的后续加工.本实验的3种走料速度感应退火是合适的中间半成品退火工艺.

关键词: 纯钛管材 , 感应退火 , 走料速度 , 组织 , 力学性能 , 氧化

不同方法制备的钛及钛合金管坯组织与性能研究

庞继明 , 肖雅静 , 曲恒磊 , 邓超 , 马小菊 , 杨建朝 , 巨建辉

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2010.04.009

分别用压力机热挤压法和两辊斜轧穿孔法获得钛及钛合金管坯,对比分析了两种不同方法制备的TA2,TA18,TC4管坯的显微组织和室温力学性能的差异.结果表明:管坯的力学性能受加热温度、变形量等因素影响,挤压管坯的组织均匀细小而斜轧穿孔的组织粗大,挤压工艺优于斜轧穿孔工艺.

关键词: 钛及钛合金 , 热挤压 , 斜轧穿孔 , 力学性能 , 显微组织

Ti-6-22-22S合金步进轧制工艺加工棒材研究

李辉 , 赵永庆 , 曲恒磊 , 冯亮 , 张颖楠 , 郭红超 , 曾卫东

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2004.06.005

采用步进轧制工艺制备了Ti-6-22-22S合金φ50 mm棒材,对加工、热处理、组织与性能的关系进行了分析.结果表明:在两相区上部温度960℃轧制获得细网篮组织,棒材性能较好且数据均匀;热处理后,得到双态组织,强度-塑性达到优良组合,而片层状组织强度较高,但塑性稍低.

关键词: Ti-6-22-22S , 步进轧制 , 显微组织 , 力学性能

TC4-DT损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展特性的研究

朱知寿 , 马少俊 , 王新南 , 童路 , 吴学仁 , 赵永庆 , 曲恒磊

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2005.06.003

研究了典型的损伤容限型钛合金Ti-6A1-4V ELI(TC4-DT)的断裂韧度KIC、疲劳裂纹扩展速率da/dN以及疲劳门槛值△Kth等损伤容限性能与微观组织的关系,讨论了不同应力比(R值)条件下片状组织与双态组织的疲劳裂纹扩展特性,并与Ti-6A1-4V(TC4)钛合金进行了比较分析.研究结果为高损伤容限型钛合金的微观组织设计和探讨微观组织对损伤容限性能的影响机理奠定了基础.

关键词: 损伤容限 , 断裂韧度 , 疲劳裂纹扩展速率 , 微观组织

热处理对TC21合金显微组织和室温拉伸性能的影响

张颖楠 , 赵永庆 , 曲恒磊 , 李辉 , 冯亮 , 郭红超 , 黄定坤

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.01.009

研究在不同热处理制度下, 高强高韧TC21钛合金Φ20 mm轧制棒材的组织和室温拉伸性能的变化规律. 结果表明, 在Tβ(-20～50 ℃)/1 h AC +600 ℃/4 h AC处理制度下, TC21合金Φ 20 mm棒材的室温拉伸强度和塑性分别为: 抗拉强度≥1105 MPa, 屈服强度(1000 MPa, 延伸率≥15%, 断面收缩率≥43%. 当合金的显微组织为双态组织时, 其室温拉伸性能得到良好的匹配.

关键词: 高强高韧钛合金 , TC21合金 , 热处理 , 性能 , 组织

两种Ti-V-Cr阻燃钛合金的热稳定性能

赵永庆 , 朱康英 , 曲恒磊 , 吴欢 , 刘彩利 , 李月璐 , 周廉

稀有金属材料与工程

研究了Ti-35V-15Cr(A)和Ti-25V-15Cr(B)两合金在不同温度、时间和拉应力条件下热暴露后的热稳定性能.结果表明,随着热暴露温度升高,合金性能恶化.600℃热暴露,B合金性能恶化的根本原因是表面氧化,A合金则是由于表面氧化与组织变化的共同作用.热暴露时间延长,合金塑性下降;热暴露拉应力增大,合金塑性有所提高;A合金540℃热稳定性较B合金差,两合金540℃热暴露塑性下降的主要原因来自于热暴露过程中微观组织的变化,其次为表面氧化.高钒含量A合金中的α相比低钒含量B合金中的α相更易聚集于晶界.晶界α相的析出和长大,是合金性能恶化并发生沿晶断裂的主要原因.

关键词: 阻燃钛合金 , 热稳定性能 , 微观组织

TC4钛合金薄板轧制的工业化试验研究

王蕊宁 , 杨建朝 , 舒滢 , 曲恒磊 , 高维娜 , 谢英杰 , 王兴

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2012.01.008

为开发出组织性能达到GJB2505A要求的优质细晶TC4钛合金薄板,分别采用普通TC4钛合金与TC4 ELI钛合金进行了幅宽为1 400 mm的薄板轧制工业试验.两种合金板坯首先在两相区进行变形量为79％的第一火轧制,经β淬火后进行变形量为58％的第二火轧制,最后再以包覆叠轧方式进行变形量为70％的第三火轧制.对比分析了不同轧制变形量下的金相组织和性能,以及间隙元素对TC4钛合金变形机理的影响.研究结果表明:在相同热轧工艺下,普通TC4钛合金比TC4 ELI钛合金更易发生动态再结晶；TC4钛合金在经过总变形量为95％的的热轧后,组织已得到充分破碎,但普通TC4钛合金的强度、塑性仍明显高于TC4 ELI钛合金.

关键词: TC4薄板 , 轧制 , 包覆叠轧 , 组织 , 性能

冷轧道次变形率对TA18钛合金管材组织与拉伸性能的影响

廖强 , 曲恒磊 , 杨亚社 , 南莉 , 舒滢 , 李刚 , 杨建朝

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2012.01.007

改变冷轧道次变形率研究其对TA18钛合金管材组织和拉伸性能的影响.用金相显微镜观察了其微观组织形貌,用Instron 1185拉伸试验机测试了拉伸性能.结果表明:冷轧态TA18钛合金管材显微组织为纤维状；冷轧第三、四道次管材的晶粒取向程度弱于第一、二道次,抗拉强度和屈服强度较低,但延伸率大幅提高；经过750℃/90 min再结晶退火后所有TA18管材晶粒为等轴状晶粒,组织取向消失,同时由于细晶强化作用,使第一、二道次退火后的TA18钛合金管材保持了相对较高的强度和延伸率.由于第三、四道次冷加工态性拉伸能指标与第一、二道次退火态较为接近,因此存在通过连轧的方式来简化工艺流程的可能.

关键词: 冷轧道次变形率 , TA18钛合金管 , 微观组织 , 拉伸性能

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