黄亮
,
徐哲
,
代春
,
惠松骁
,
叶文君
,
王国
,
谢水生
,
李宏伟
稀有金属材料与工程
皮尔格冷轧技术制备的TA18钛合金管材具有高比强度、冷加工性能好、织构分布合理等优异的综合性能,在飞机和航天器液压管路系统、石油勘探钻杆中得到了广泛的应用.根据多行程皮尔格冷轧过程力学分析,获得了成形过程的精确运动模式和管材应力状态.然后,基于有限元软件ABAQUS/Explicit,建立了TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧三维有限元模型,并解决了建模关键技术,包括:虚拟曲柄连杆机构实现方法、多行程周期式运动控制方法、复杂模具几何实体定义、滚动与滑动摩擦定义.利用能量守恒原理和实验验证了模型的可靠性,以及利用成形过程等效应力和等效塑性应变分布评估了模型.
关键词:
TA18钛合金管材
,
皮尔格冷轧
,
三维有限元模型
,
力学分析
黄亮
,
徐哲
,
代春
,
惠松骁
,
叶文君
,
王国
,
谢水生
,
李宏伟
稀有金属材料与工程
利用己建立的TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧三维有限元模型,研究了φ25.4 mm×1.32 mm的TA18钛合金管材轧制塑性变形行为.结果表明:平均总轧制力模拟结果比理论结果稍大.轧成管最大等效塑性应变对称出现在轧辊周向面孔型脊部偏转约63.80°的位置,而最小/最大等效塑性应变的位置相差约90°.轧成管径向和周向受压应力,轴向受拉应力,且变形程度径向最大,轴向次之,切向最小.轧成管各向异性程度从外表面到中性层再到内表面依次减小.工作锥径向塑性真应变矢量的变化分为3个阶段,其变化趋势和Q值各不相同,塑性真应变矢量的应变比变化范围是从-30°(Q=0)到0°(Q=1)再到+30°(Q=∞),且工作锥经历了从径向织构到周向织构的转变,使得最终应变比保持在20°到27°之间,管材达到了六方晶体管材织构分布的稳定状态.
关键词:
三维有限元模拟
,
平均总轧制力
,
塑性真应变矢量
,
Q值
,
应变比
于洋
,
李成林
,
惠松骁
,
叶文君
,
王韦琪
,
张平辉
,
羊玉兰
中国有色金属学报
研究了Ti-6554(Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al)合金在相变点以上的晶粒长大动力学.结果表明:在800 ℃固溶处理时,随着固溶时间的延长,晶粒的尺寸增加,固溶时间超过60 min后,晶粒长大速度加快.800 ℃时,晶粒平均直径随时间的长大方程为 6.16t0.5.固溶时间为30 min时,随着固溶温度的升高,合金的晶粒尺寸增大,920 ℃固溶处理后,晶粒明显粗化.在本研究的温度和时间范围内,固溶温度对晶粒度的影响更为显著.
关键词:
钛合金
,
固溶
,
长大动力学
于洋
,
熊柏青
,
惠松骁
,
叶文君
,
宋晓云
,
刘睿
,
付艳艳
材料热处理学报
在Gleeble-1500热模拟试验机上进行高温压缩试验,研究了变形温度为1000～1100℃,初始应变速率为0.01～1 s-1的铸态Ti-6Al-4V-0.1B合金的变形行为。基于动态材料模型建立了加工图,并观察了变形组织。结果表明：该合金为热敏感和应力敏感型合金,热变形的最佳变形参数为1050～1100℃,应变速率在0.1～1 s-1之间。铸态大变形区组织为沿着变形方向拉长的原始β晶粒,晶粒组织内部出现针状马氏体,TiB相在变形的过程中出现折断,并沿着加工流线分布。
关键词:
铸态Ti-6Al-4V-0.1B合金
,
高温变形行为
,
加工图
于洋
,
李成林
,
付艳艳
,
惠松骁
,
叶文君
稀有金属材料与工程
通过添加0.1wt％B对铸态Ti-6Al-4V合金组织和性能影响研究表明:微量B添加在合金中形成TiB相,TiB相位于原始β晶界处.微量的B添加使得原始β晶粒和α集束都得到了明显的细化,获得的铸态组织更加均匀.微量的B添加同时提高了铸态合金的强度和塑性,并改变了合金的拉伸断裂机制.由微空洞在α集束交界处聚集、长大及裂纹形成扩展改变为TiB相与基体合金的变形不协调造成微裂纹的形成和扩展.
关键词:
钛合金
,
铸态组织
,
性能
,
硼添加
付艳艳
,
宋月清
,
惠松骁
,
米绪军
,
叶文君
,
于洋
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.01.020
β钛合金的合金成分、热处理工艺和显微组织决定了合金的强韧性.β钛合金的β稳定元素和中型元素Zr可以提高合金的强度,降低断裂韧性.细小的β晶粒不能有效提高时效态β钛合金的强度,可以降低Ti-15-3合金的断裂韧性,对β-C和Ti-1023合金的断裂韧性无明显影响.时效态β钛合金的强度主要取决于时效析出的次生α相的含量和尺寸,在含有同样初生α相的情况下,细小的次生α相可以显著提高合金的强度.初生α相的粗化以及初生相从球状转变为片状会导致β钛合金塑性降低,断裂韧性提高.β钛合金的双态组织具有良好的强度、塑性和韧性的匹配.
关键词:
β钛合金
,
强度
,
断裂韧性
,
显微组织
,
热处理
李士凯
,
惠松骁
,
叶文君
,
于洋
,
熊柏青
稀有金属材料与工程
研究了不同冷却方式(水冷,空冷和炉冷)对Ti-6Al-2zr-2V-1Mo(质量分数,下同)ELI(TA15 ELI)合金43 mm厚板双态组织中次生a片厚度,以及对该合金双态组织和等轴组织损伤容限性能的影响.结果表明:水冷时a片厚约1 μm,空冷时a片厚为2 μm～4 μm,炉冷时a片过于增厚,几乎完全溶于等轴a相内,形成完全等轴组织.次生a相的变化对该合金的屈服强度和断裂韧性产生很大影响,但对疲劳裂纹扩展速率影响不大,疲劳裂纹主要以切过或沿等轴a相界面扩展.采用Paris(da/dN=c(△K)")公式对3种合金组织疲劳裂纹扩展数据进行拟合,其结果为:c=1～8×10-8,n=3.12～3.28.
关键词:
TA15 ELI合金
,
损伤容限
,
疲劳裂纹扩展速率
,
断裂韧性
杨冬雨
,
付艳艳
,
惠松骁
,
叶文君
,
于洋
,
梁恩泉
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.04.017
航空航天业的发展对高强度、高断裂韧性的新型钛合金的需求越来越迫切,研究具有自主知识产权并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视.综合评述了国外传统的Ti-1023、BT22合金、β-21S合金、β-C合金,新型Timetal555和VST55531合金以及我国的TB2和TB10合金等7种高强高韧钛合金研究及应用现状,分析了合金的成分、组织、强度、塑性、断裂韧性等特点.根据国内外高强高韧钛合金发展现状,提出发展方向:研制Rm≥1300 MPa,K(IC)≥55 Pa·m(1/2)新型高强韧钛合金;新型合金成分应以Ti-Al-Mo-V-Cr系为主;探索加工工艺与高强高韧钛合金合金组织及性能的关系;发展具有优异的淬透性及良好的锻造性能为主的大型锻件用高强高韧钛合金.
关键词:
钛合金
,
高强
,
高韧
,
锻件
付艳艳
,
宋月清
,
惠松骁
,
米绪军
,
叶文君
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.04.001
研究了固溶温度和时效温度对VST55531合金组织和拉伸性能的影响.结果表明: 在本实验范围内, 合金强度分别随固溶温度的提高和时效温度的提高而呈降低趋势, 整体塑性较差, 延伸率和断面收缩率分别在7.5%和17.0%以下.时效温度为550 ℃时, 合金的极限抗拉强度都在1500 MPa以上, 尤其经830 ℃/1 h固溶空冷并经550 ℃/8 h时效的合金, 其抗拉强度可达到1555 MPa.在两相区固溶空冷的合金组织主要为β转变组织和初生α相, 初生α相形貌为片状的α束域, 时效时析出的次生α相有效地提高了合金的强度.
关键词:
钛合金
,
VST55531
,
热处理
,
强度
,
塑性
尤振平
,
惠松骁
,
叶文君
,
于洋
,
刘睿
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.02.008
利用Hopkinson压杆装置,对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al(TB10)合金进行高速冲击试验,采用光学显微镜和透射电镜分析其冲击相变与动态承载能力之间的关系.结果表明,显微组织状态对绝热剪切敏感性影响很大,在相同的应变率条件下,两相区固溶+时效、两相区固溶+双重时效的TB10合金试样中均可观察到明显的绝热剪切带,且沿剪切带出现裂纹,而固溶态试样晶粒的变形是均匀的,没有观察到绝热剪切带,其相对于前两者是绝热剪切不敏感的组织状态;在高应变率下,固溶态的试样发生了应力诱发马氏体相变;β晶粒内的条状析出物是由β相和斜方马氏体相混合构成;由于相变过程吸收了一部分冲击功,使试样未能达到材料本构失稳形成ASB的临界条件,且应力诱发马氏体相具有较高的均匀伸长率及较大的塑性,使试样仍具有较好的动态承载能力.
关键词:
Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al合金
,
冲击相变
,
绝热剪切带
