2014年第31卷第5期文章目次
2014, 31(5).
摘要:
简要介绍了我国钛渣的生产能力、供需状况以及钛渣企业的生产工艺与技术装备情况,分析了我国钛渣生产存在的主要问题。指出,我国钛渣生产存在技术与装备落后、规模化生产企业少而分散,产品质量与实际市场应用脱节等突出问题。未来国内钛渣行业发展的首要任务是为国内氯化法钛白提供合格的富钛料;工艺技术发展方面是针对国内的钛资源实际情况对钛渣进行升级;钛渣电炉装备的大型化、生产企业的规模化以及能源综合利用也将是未来钛渣行业发展的必然趋势。
简要介绍了我国钛渣的生产能力、供需状况以及钛渣企业的生产工艺与技术装备情况,分析了我国钛渣生产存在的主要问题。指出,我国钛渣生产存在技术与装备落后、规模化生产企业少而分散,产品质量与实际市场应用脱节等突出问题。未来国内钛渣行业发展的首要任务是为国内氯化法钛白提供合格的富钛料;工艺技术发展方面是针对国内的钛资源实际情况对钛渣进行升级;钛渣电炉装备的大型化、生产企业的规模化以及能源综合利用也将是未来钛渣行业发展的必然趋势。
2014, 31(5).
摘要:
薄壁管材的小弯曲半径数控弯曲成形十分困难,外侧壁厚减薄是弯管成形中的加工缺陷之一,对于钛合金薄壁管尤为严重。采用模拟与实验相结合的方法,对规格为58 mm×1.5 mm的CT20钛合金管材数控弯曲成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了研究,得到相对弯曲半径对壁厚减薄的影响规律。结果表明,CT20钛合金管材冷弯成形时的极限相对弯曲半径(R/D)为2。
薄壁管材的小弯曲半径数控弯曲成形十分困难,外侧壁厚减薄是弯管成形中的加工缺陷之一,对于钛合金薄壁管尤为严重。采用模拟与实验相结合的方法,对规格为58 mm×1.5 mm的CT20钛合金管材数控弯曲成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了研究,得到相对弯曲半径对壁厚减薄的影响规律。结果表明,CT20钛合金管材冷弯成形时的极限相对弯曲半径(R/D)为2。
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摘要:
采用16.3 MN卧式挤压机对TC4钛合金管材进行热挤压,研究了热挤压后管材不同部位的显微组织和力学性能。结果表明,TC4钛合金通过挤压变形可以获得均匀、细小的两相区加工组织。沿管材壁厚方向,外壁、中心和内壁的晶粒尺寸逐渐变大。但沿管材纵向,头部、中部、尾部的晶粒尺寸基本一致,这种组织均匀性保证了管材头、中、尾不同部位具有均匀一致的力学性能。
采用16.3 MN卧式挤压机对TC4钛合金管材进行热挤压,研究了热挤压后管材不同部位的显微组织和力学性能。结果表明,TC4钛合金通过挤压变形可以获得均匀、细小的两相区加工组织。沿管材壁厚方向,外壁、中心和内壁的晶粒尺寸逐渐变大。但沿管材纵向,头部、中部、尾部的晶粒尺寸基本一致,这种组织均匀性保证了管材头、中、尾不同部位具有均匀一致的力学性能。
2014, 31(5).
摘要:
采用斜轧穿孔法制备TA18钛合金管坯,分析了管坯表面质量、氧化层厚度、组织和性能特点,并研究了开坯轧制加工率对管材组织的影响,以及热处理制度对成品管组织与性能的影响。结果表明:斜轧穿孔法制备的管坯表面光滑,其组织为变形的魏氏组织和少量的块状α组织。该管坯在进行两辊开坯轧制时,变形量应控制在55%以内。采用斜轧穿孔管坯生产的48 mm×5 mm成品管材,经过650~670℃×1 h真空退火处理后,其力学性能完全满足国军标GJB 3423—98和美标ASTM B 338—2010的要求。
采用斜轧穿孔法制备TA18钛合金管坯,分析了管坯表面质量、氧化层厚度、组织和性能特点,并研究了开坯轧制加工率对管材组织的影响,以及热处理制度对成品管组织与性能的影响。结果表明:斜轧穿孔法制备的管坯表面光滑,其组织为变形的魏氏组织和少量的块状α组织。该管坯在进行两辊开坯轧制时,变形量应控制在55%以内。采用斜轧穿孔管坯生产的48 mm×5 mm成品管材,经过650~670℃×1 h真空退火处理后,其力学性能完全满足国军标GJB 3423—98和美标ASTM B 338—2010的要求。
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摘要:
采用化学成分满足ASTM B348—2010和GB/T 3620.1—2007要求的Ti-6Al-4V合金铸锭为原料,通过锻轧工序处理成丝坯,然后经过少道次大变形量控温热拉拔成2.6 mm丝材,最后采用在线退火的方式进行热处理。研究了O元素含量及退火冷却方式、加热温度和加热时间对Ti-6Al-4V合金丝材硬度稳定性的影响。结果表明,采用低氧含量Ti-6Al-4V合金(O含量≤0.12%)、高温快速加热(920℃×30 s及890℃×30 s)结合循环水急冷方式处理,丝材HV硬度值可稳定控制在280~300之间。
采用化学成分满足ASTM B348—2010和GB/T 3620.1—2007要求的Ti-6Al-4V合金铸锭为原料,通过锻轧工序处理成丝坯,然后经过少道次大变形量控温热拉拔成2.6 mm丝材,最后采用在线退火的方式进行热处理。研究了O元素含量及退火冷却方式、加热温度和加热时间对Ti-6Al-4V合金丝材硬度稳定性的影响。结果表明,采用低氧含量Ti-6Al-4V合金(O含量≤0.12%)、高温快速加热(920℃×30 s及890℃×30 s)结合循环水急冷方式处理,丝材HV硬度值可稳定控制在280~300之间。
2014, 31(5).
摘要:
通过对工业纯锆三通一次液压胀形后的成品率、壁厚分布情况和残留变形应力进行分析,提出工业纯锆三通液压胀形优化新工艺,即两次成形,两次热处理,并将三通下模内芯棒端头改为内半球形或内椭圆形。采用新工艺得到的工业纯锆三通内外表面光滑,外形美观,经100%PT探伤检测,符合JB/T 4730.5—2005Ⅰ级标准,外形尺寸均满足GB/T 27684—2011要求,合格率提高到90%以上,能够满足石油化工等领域中耐腐蚀性能要求较高的工况条件。
通过对工业纯锆三通一次液压胀形后的成品率、壁厚分布情况和残留变形应力进行分析,提出工业纯锆三通液压胀形优化新工艺,即两次成形,两次热处理,并将三通下模内芯棒端头改为内半球形或内椭圆形。采用新工艺得到的工业纯锆三通内外表面光滑,外形美观,经100%PT探伤检测,符合JB/T 4730.5—2005Ⅰ级标准,外形尺寸均满足GB/T 27684—2011要求,合格率提高到90%以上,能够满足石油化工等领域中耐腐蚀性能要求较高的工况条件。
2014, 31(5).
摘要:
用大塑性变形(SPD)方法细化晶粒受到关注,已有许多这方面的研究报告,但在实际应用时,其在成本及对热处理型合金的适用性等方面仍面临许多困难。日本研究人员开发了可连续进行高效生产并能细化晶粒的加工-热处理工艺(RMA-CREO,简称CREO)。这种方法把棒材在高频线圈中局部加热、冷却,在局部形成变形抗力低的区域,在这个区域给试样施加扭转力,产生的剪切变形使晶粒细化,细化的组织由水冷装置进行强制冷却以防晶粒
用大塑性变形(SPD)方法细化晶粒受到关注,已有许多这方面的研究报告,但在实际应用时,其在成本及对热处理型合金的适用性等方面仍面临许多困难。日本研究人员开发了可连续进行高效生产并能细化晶粒的加工-热处理工艺(RMA-CREO,简称CREO)。这种方法把棒材在高频线圈中局部加热、冷却,在局部形成变形抗力低的区域,在这个区域给试样施加扭转力,产生的剪切变形使晶粒细化,细化的组织由水冷装置进行强制冷却以防晶粒
10 钛二维机加工的切削力预测
2014, 31(5).
摘要:
对材料进行切削加工时,除要考虑被切削材料和刀具这两个重要因素,也要考虑夹具、切削参数和冷却液等其他因素。在切削加工过程中,被切削材料上不需要的部分在刀具边缘变成切屑,切屑形成区的压应力和摩擦力会对切削力产生影响。金属切削是一种塑性变形过程。为观察和预测钛及钛合金切削过程中的切削力,开发了DEFORM2D软件来模拟切削过程。该软件使用有限元方法模
对材料进行切削加工时,除要考虑被切削材料和刀具这两个重要因素,也要考虑夹具、切削参数和冷却液等其他因素。在切削加工过程中,被切削材料上不需要的部分在刀具边缘变成切屑,切屑形成区的压应力和摩擦力会对切削力产生影响。金属切削是一种塑性变形过程。为观察和预测钛及钛合金切削过程中的切削力,开发了DEFORM2D软件来模拟切削过程。该软件使用有限元方法模
2014, 31(5).
摘要:
近β型钛合金因其具有较高的屈服强度、优良的抗疲劳裂纹扩展能力和良好的淬透性而被广泛应用于航空航天工业领域。通常,钛合金的力学性能很大程度上取决于相的体积分数、形貌特征和分布情况。譬如,在钛合金中具有较多球状α相有利于提高塑性,而具有较多片层α相则有利于提高断裂韧性。而且,近β型钛合金的显微组织和力学性能对热变形工艺参数十分敏感。对于这方面的研究,目前主要集中于钛合金在热变形过程中流变应力曲
近β型钛合金因其具有较高的屈服强度、优良的抗疲劳裂纹扩展能力和良好的淬透性而被广泛应用于航空航天工业领域。通常,钛合金的力学性能很大程度上取决于相的体积分数、形貌特征和分布情况。譬如,在钛合金中具有较多球状α相有利于提高塑性,而具有较多片层α相则有利于提高断裂韧性。而且,近β型钛合金的显微组织和力学性能对热变形工艺参数十分敏感。对于这方面的研究,目前主要集中于钛合金在热变形过程中流变应力曲
2014, 31(5).
摘要:
对钛铝金属间化合物性能改善方面的研究主要是通过合金化和微观组织(相组成和形态)控制,得到良好的加工性能、室温高温性能、断裂韧性和抗蠕变性等。已有的研究结果表明,具有粗大的连续的σ相和非连续的γ相的两相组织表现出的高温强度和抗蠕变性优于γ+α2合金,但室温塑性和断裂韧性差。研发的具有γ相基体和非连续σ相沉淀的超细γ+σ组织,通过细化晶粒和析出强化来提高强度和塑性。另外,这些析出物可有助于在高温下钉扎晶界,减少晶界滑移的趋势。具有超细γ+σ组织
对钛铝金属间化合物性能改善方面的研究主要是通过合金化和微观组织(相组成和形态)控制,得到良好的加工性能、室温高温性能、断裂韧性和抗蠕变性等。已有的研究结果表明,具有粗大的连续的σ相和非连续的γ相的两相组织表现出的高温强度和抗蠕变性优于γ+α2合金,但室温塑性和断裂韧性差。研发的具有γ相基体和非连续σ相沉淀的超细γ+σ组织,通过细化晶粒和析出强化来提高强度和塑性。另外,这些析出物可有助于在高温下钉扎晶界,减少晶界滑移的趋势。具有超细γ+σ组织
2014, 31(5).
摘要:
海绵钛坨是硬而富有金属韧性的金属坨,将数吨重的金属坨破碎到12.7 mm以下的小颗粒海绵钛,且在破碎过程中又不能发生氧化、氮化反应,不能带入其他杂质,是一项难度很大的破碎技术,朝阳金达钛业股份有限公司结合海绵钛的有韧性、较硬、易氧化的特性,自主研发破碎设备,破碎后海绵钛颗粒均匀,疏松度较好,松装密度小于1.25 g/cm3;由于工艺参数匹配合理,且钛坨较疏松、无硬芯,经过多级破碎后仅有几块海绵钛发生变色,经过
海绵钛坨是硬而富有金属韧性的金属坨,将数吨重的金属坨破碎到12.7 mm以下的小颗粒海绵钛,且在破碎过程中又不能发生氧化、氮化反应,不能带入其他杂质,是一项难度很大的破碎技术,朝阳金达钛业股份有限公司结合海绵钛的有韧性、较硬、易氧化的特性,自主研发破碎设备,破碎后海绵钛颗粒均匀,疏松度较好,松装密度小于1.25 g/cm3;由于工艺参数匹配合理,且钛坨较疏松、无硬芯,经过多级破碎后仅有几块海绵钛发生变色,经过
2014, 31(5).
摘要:
2014年攀钢集团江油长城特殊钢有限公司(以下简称攀长特)在纯钛及钛合金宽厚板生产上取得了突破性进展:板形及尺寸控制得到了较好解决,生产周期较过去缩短近50%,成材率较旧的生产工艺提高近5%。截至8月底,该公司今年已经向用户交付钛产品78 t。近年来,钛产品市场竞争激烈,攀长特较有竞争力的单张板市场需求也有递减的趋势,开拓市场需求量较大的
2014年攀钢集团江油长城特殊钢有限公司(以下简称攀长特)在纯钛及钛合金宽厚板生产上取得了突破性进展:板形及尺寸控制得到了较好解决,生产周期较过去缩短近50%,成材率较旧的生产工艺提高近5%。截至8月底,该公司今年已经向用户交付钛产品78 t。近年来,钛产品市场竞争激烈,攀长特较有竞争力的单张板市场需求也有递减的趋势,开拓市场需求量较大的
2014, 31(5).
摘要:
钛合金蒙皮强度大,耐高温,但因不易加工和公差难控制等原因未能广泛应用于战机制造。2014年8月,由中国航天科工四院红阳公司精工打造的数控激光切割机圆满解决了这一难题,得到了满足焊接要求的钛合金蒙皮。激光技术起源于20世纪60年代初期。由于激光精密成形不需要加工刀具,且加工速度快、表面变形小、可加工材料种类多,已经在制造领域中越来越多地显示了它的优越性,尤其以激光焊接、切割加工应用最为广泛,并促
钛合金蒙皮强度大,耐高温,但因不易加工和公差难控制等原因未能广泛应用于战机制造。2014年8月,由中国航天科工四院红阳公司精工打造的数控激光切割机圆满解决了这一难题,得到了满足焊接要求的钛合金蒙皮。激光技术起源于20世纪60年代初期。由于激光精密成形不需要加工刀具,且加工速度快、表面变形小、可加工材料种类多,已经在制造领域中越来越多地显示了它的优越性,尤其以激光焊接、切割加工应用最为广泛,并促
2014, 31(5).
摘要:
今年以来,宝鸡积极打造钛产品全产业链条,实现了"1+1>2"的价值增值效应。在当前"工业经济底部徘徊、下行压力依然较大"的背景下,上半年宝鸡？中国钛谷163户钛及稀有金属制造企业实现工业总产值120.28亿元,与上年同期相比增长8%;总收入117.85亿元,与上年同期相比增长7%。宝鸡钛产业在世界钛工业中占据着重要的市场份额,但一直以来只有钛产业的上游链环,其下游链条却布局在发达地区,然而任何产品只有通过最终消费才能实现其价值最大化,很多企业因此"只赚吆喝不赚钱"。今年,宝鸡
今年以来,宝鸡积极打造钛产品全产业链条,实现了"1+1>2"的价值增值效应。在当前"工业经济底部徘徊、下行压力依然较大"的背景下,上半年宝鸡？中国钛谷163户钛及稀有金属制造企业实现工业总产值120.28亿元,与上年同期相比增长8%;总收入117.85亿元,与上年同期相比增长7%。宝鸡钛产业在世界钛工业中占据着重要的市场份额,但一直以来只有钛产业的上游链环,其下游链条却布局在发达地区,然而任何产品只有通过最终消费才能实现其价值最大化,很多企业因此"只赚吆喝不赚钱"。今年,宝鸡
2014, 31(5).
摘要:
7月23日,宝钛集团召开了"TC4钛合金型材及零件研制"工艺评审暨项目验收会。中国运载火箭技术研究院、航天一院总体设计部、物流中心、211厂、北京有色金属研究总院等单位的专家参加了会议。会上,宝钛集团旗下的宝钛股份有关负责人向各位专家简要介绍了公司的历史沿革、技术装备、生产能力和生产经营情况等。随后,项目总指挥王珏向与会专家介绍了该项目的重要性和意义;宝钛股份副总经理作了《TC4钛合
7月23日,宝钛集团召开了"TC4钛合金型材及零件研制"工艺评审暨项目验收会。中国运载火箭技术研究院、航天一院总体设计部、物流中心、211厂、北京有色金属研究总院等单位的专家参加了会议。会上,宝钛集团旗下的宝钛股份有关负责人向各位专家简要介绍了公司的历史沿革、技术装备、生产能力和生产经营情况等。随后,项目总指挥王珏向与会专家介绍了该项目的重要性和意义;宝钛股份副总经理作了《TC4钛合
2014, 31(5):36-40.
摘要:
分析了联合法生产海绵钛过程中氧杂质的来源,以及造成海绵钛中氧杂质含量高的主要原因。指出降低海绵钛产品中氧含量的关键在于降低精TiCl4中的TiOCl2含量,而采用铝粉除钒工艺可降低精TiCl4中TiOCl2的含量。此外,对粗TiCl4进行密封保护,并采用降温储存的方法(降低TiOCl2在TiCl4中的溶解度),可有效降低精TiCl4中的氧杂质含量,从而生产出氧杂质含量低的高品质海绵钛产品。
分析了联合法生产海绵钛过程中氧杂质的来源,以及造成海绵钛中氧杂质含量高的主要原因。指出降低海绵钛产品中氧含量的关键在于降低精TiCl4中的TiOCl2含量,而采用铝粉除钒工艺可降低精TiCl4中TiOCl2的含量。此外,对粗TiCl4进行密封保护,并采用降温储存的方法(降低TiOCl2在TiCl4中的溶解度),可有效降低精TiCl4中的氧杂质含量,从而生产出氧杂质含量低的高品质海绵钛产品。
