Ti-55板材微观组织、织构与拉伸性能的关系研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:junee1122
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高温钛合金因密度低,比强度高,高温性能好而被广泛应用于航空航天领域。Ti-55合金是中国科学院金属研究所自行设计研制的一种近α型高温钛合金,该合金的长期使用温度可达550℃,主要应用于航空发动机高压段的压气机盘、鼓筒和叶片等零件,生产的板材还可用于飞机蒙皮、航天器外壳等。在这些高温钛合金板材的特殊应用场合,要求力学性能的各向异性与使用要求具有良好的匹配,而密排六方结构的a钛在轧制加工过程中极易形成晶体的择优取向,使板材沿不同方向的力学性能发生变化。为了控制加工成型的钛合金板材的板面各向异性,使之向产品性能最优化的方向发展,人们一方面寻求织构与板材性能间的定量关系,另一方面探求控制织构的现实可行的工艺方法。显微组织和织构类型是决定钛合金性能的关键因素,变形后的退火热处理是显微组织和织构形成的关键过程之一,特别是对于经过剧烈变形而成的板材。钛合金组织中α相和p相的形态、尺寸及体积分数随加工及热处理工艺的不同而变化很大,使钛合金的显微组织及织构存在多样性。本文通过金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪等测试手段对比分析了不同温度退火热处理对钛合金板材显微组织和织构的影响,并研究了不同温度退火处理的Ti-55板材在轧向RD、横向TD及45°方向的拉伸性能,探讨了Ti-55合金板材显微组织、织构与拉伸性能间的对应关系。实验结果表明,Ti-55合金轧制加工后形成了沿轧制方向拉长的显微组织。两相区温度退火处理,在板材中形成了等轴初生α相和转变片层组织构成的双态组织,初生α相的体积分数随退火温度的升高逐渐降低,单向轧制的板材片层组织中的片条取向优先分布在平行于轧制应力的方向;在(α+β)/β相变点以上温度退火处理,板材中形成由原始p晶粒转变的魏氏组织,α片团在原β晶粒内交错分布,且退火温度升高,α片团尺寸变大。加工工艺影响钛合金的织构类型,两相区较低温度单向轧制在Ti-55板材中形成B/T型织构,换向轧制则形成B型织构。相变点以下温度退火处理,板材的B/T织构类型没有发生变化,B织构成分随退火温度的升高向RD和TD方向分化,(0002)基面在与RD成45°的方向及TD方向形成较强的织构,晶体基面取向平行于板材轧制面法向ND的织构在970℃退火后消失。相变点以上温度退火处理,立方结构的p相向密排六方α相转变的相变过程使板材中形成了与原形变织构不同类型的织构成分,基面取向多分布在TD偏向RD约30°的位置,取向RD的织构组分在相变点以上温度退火处理强度值增加幅度很大。拉伸试验结果表明,随退火温度的提高,Ti-55板材的断裂类型由延性韧窝断裂向韧窝和解理断裂的混合形式发展。具有B/T型织构的Ti-55板材,在45°方向拉伸强度最小,TD方向的则最大;B型织构的板材室温拉伸强度在轧向RD和横向TD差别很小,45°方向同样具有最小的拉伸强度值。钛合金板材的拉伸性能受织构类型和显微组织的综合影响。同一温度退火的Ti-55板材断后伸长率在45°方向普遍高于RD和TD方向,轧后细小的α相组织和含20%左右初生仪相的双态组织具有较高的室温拉伸伸长率。含稀土的实验板材,稀土氧化物的析出位置严重影响板材的拉伸性能,在晶界存在的大颗粒稀土氧化物降低钛合金板材的拉伸强度和塑性。
其他文献
从当前电子对抗装备野战化保障的实际出发,首先简要、定性地分析了电子对抗装备当前所面临的电磁环境,提出了电子对抗部队实现装备保障野战化必须提升野战装备指挥、野战装备
无内胎钢制车轮是重载车辆中的重要零部件,由轮辋和轮辐焊接而成,轮辋的成形是一个多工序复杂的过程,其中主要工序是扩口工序和三道次滚压工序,轮辐采用三旋轮错距强力旋压工艺,包
细晶强化是镁合金重要的强化方法之一。传统的细晶强化主要通过晶界分割晶粒来实现,然而利用孪晶分割晶粒也可以有效地强化金属。与高角晶界相比,共格的孪晶界面具有更好的热稳
摘要:通过对L-T和T-L取样方向的铝镁钪合金进行断裂韧度实验和疲劳裂纹扩展实验,采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)等方法,对铝镁钪合金的断裂韧度以及疲劳裂纹扩展行为进行了研
教学幽默不仅具有优化教学气氛,提高教学效果之功效,在素质教育中更显其特殊性和重要性。教学幽默作为一种理念应该寻求理论基础来支撑,并充分发掘其功效。教学幽默作为一种
目的分析多学科团队协作护理模式在白内障手术患者中的临床价值。方法 128例白内障手术患者作为研究对象,按照随机偶数奇数法分为对照组与实验组,每组64例。对照组实施传统治
摘要:为了解决整体壁板成形难题,蠕变时效成形工艺应运而生。该技术是一种综合利用金属的蠕变、时效强化和应力松弛特性,使构件成形成性同步进行的新型成形方法。然而,构件经
目的分析医用锐器收集盒放置装置的临床应用效果,充分发挥锐器盒在锐器伤预防中的最佳效能。方法自行设计制作锐器盒放置调节架及锐器盒放置挂框,并在使用前、后调查医院临床
本工作主要研究孪晶化ZK60合金板材板内变形行为的各向异性和拉压不对称性。采用侧面TD预压缩方法引入孪晶组织,研究预置孪晶及时效处理对合金板内各向异性以及拉压不对称性行
随着信息技术的发展并不断运用于教育领域,以信息化带动教育现代化,以教育现代化促进信息化已经成为各国教育发展的共识。近年来,国家对教育的投资特别是在教育现代化建设上