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TA15钛合金等温锻造工艺参数优化研究

专 业: 材料加工工程
关键词: TA15钛合金 等温锻造 热处理 火次 复合形变热处理 显微组织
分类号: V25  V252.24  V261.32
形 态: 共 83 页 约 54,365 个字 约 2.601 M内容
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内容摘要


TA15钛合金属于高铝当量近α型合金,具有中等室温和高温强度、良好的热稳定性能。

该材料是根据我国航空工业选材的需要,90年代从俄罗斯引进的俄罗斯的牌号是BT20,在500℃以下工作,是飞机和发动机结构用重要钛合金材料。

本文研究了等温锻造及热处理工艺对TA15钛合金组织性能的影响规律,重点研究了变形温度、变形程度、变形速度、火次和不同热处理制度对TA15钛合金组织性能的影响,并讨论了工艺、组织和性能之间的关系,得到了一些较佳等温锻造及热处理工艺参数,为制定大型钛合金结构件等温锻造及热处理工艺提供了实验依据。

实验结果表明,锻造温度在900℃~980℃范围内,特别是在980℃条件下锻造,采用60﹪的大变形,并控制一火成形,可以得到等轴组织,并且具有良好的机械性能。

TA15钛合金室温强度随退火温度的升高而降低,还可进行固溶时效热处理强化。

本文还探讨了形变热处理对TA15近α型钛合金显微组织的细化效果。

采用复合形变热处理的方法可以明显细化TA15钛合金的显微组织,并在一定程度上改善合金的综合力学性能。

单相区的高温形变热处理可细化β晶粒并获得细针状马氏体α和亚稳态的β相,两相区较低温度的形变热处理,可进一步细化由α马氏体和亚稳β相分解而来的细针状α+β相。

复合形变热处理是细化钛合金显微组织的有效途径。

另外本文还研究了热压参数对TA15合金流动应力及显微组织的影响。

试验结果表明,应变速率对TA15合金的流动应力有显著影响,变形温度对流动应力的影响程度与应变速率大小密切相关;较低温度快速压缩时易得到均匀细小等轴α相组织,慢速压缩时组织有一定的粗化。

较佳等温压缩温度为900℃~980℃,应变速率可根据锻件成形、组织性能及生产率的需要在一定范围内选取,宜采用适当大的应变速率..……

全文目录


摘要
第一章 资料综述
1.1 钛合金的发展概况及应用
1.2 钛合金的分类
1.3 α+β两相钛合金的组织、工艺与性能
1.3.1 α+β两相钛合金的显微组织
1.3.2 α+β两相钛合金组织对性能的影响
1.4 TAl5合金的概况
1.4.1 近α相钛合金的特点
1.4.2 TAl5合金概况及应用
1.4.3 TAl5钛合金的工艺性能及使用应能
1.5 钛合金锻造成形技术
1.5.1 钛合金锻造的特点
1.5.2 钛合金的锻造与组织
1.5.3 钛合金等温锻造技术
1.5.4 锻造技术的发展趋势
1.6 课题的来源和目的
第二 章 试验研究内容及方法
2.1 试验用原材料
2.2 相变点的确定
2.3 等温锻造及热处理试验方案
2.4 试验方法
2.4.1 等温锻造及热处理
2.4.2 理化测试
2.4.3 等温压缩试验
第三章 TAl5合金恒应变速率等温压缩变形行为分析
3.1 引言
3.2 应变速率对流动应力的影响
3.3 变形温度对流动应力的影响
3.4 压缩变形后的显微组织变化
3.5 本章小结
第四章 TAl5合金等温锻造及热处理工艺试验结果和分析
4.1 引言
4.2 等温锻造温度对TAl5合金组织性能的影响
4.2.1 等温锻造温度对TAl5合金显微组织的影响
4.2.2 等温锻造温度对TAl5合金力学性能的影响
4.2.3 拉伸断口分析
4.3 等温锻造变形程度对TAl5合金组织性能的影响
4.3.1 等温锻造变形程度对TAl5合金显微组织的影响
4.3.2 等温锻造变形程度对TAl5合金力学性能的影响
4.4 热处理制度对TAl5合金组织性能的影响
4.4.1 不同的退火温度对TAl5钛合金组织性能的影响
4.4.2 固溶时效处理制度对TAl5钛合金组织性能的影响
4.5 火次对TAl5合金组织性能的影响
4.5.1 火次对TAl5合金显微组织的影响
4.5.2 火次对TAl5合金力学性能的影响
4.6 本章小结
第五章 TM15合金等轴细化工艺试验结果及分析
5.1 引言
5.2 试验方案及试验过程
5.3 试验结果与分析
5.3.1 形变热处理对显微组织的影响
5.3.2 形变热处理对力学性能的影响:
5.3.3 形变热处理对拉伸断口形貌的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献

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中图分类: > V25 > 航空、航天 > 航空 > 航空用材料
其他分类: > V252.24 > 航空、航天 > 航空 > 航空用材料 > 金属材料
其他分类: > V261.32 > 航空、航天 > 航空 > 航空制造工艺 > 制造工艺过程及设备

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