• 2018年第35卷第5期文章目次
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    • 提高等温超塑成形效率的方法和实现数字化等温锻的途径

      2018, 35(5):1-7.

      摘要 (2149) HTML (0) PDF 2.76 M (3009) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了等温超塑成形的成形效率、热效率和锻造效率以及工装和模具制造、使用寿命和效率等方面存在的问题。提出采用自动化连续上料加热系统减少热损失和设备闲置时间;使用精密组批整体成形,压机双工作平台工装拆装、加热和冷却方法提高生产效率;使用芯模加框模的设计、采用不同砂型造型并利用真空浇铸的铸造工艺等手段解决大型、特大型工装和模具浇铸成形及使用寿命的问题。最后分析了等温超塑成形的发展趋势,提出了数字化等温锻造实现的途径。

    • WSTi3515S阻燃钛合金超塑性变形行为及本构关系研究

      2018, 35(5):15-19.

      摘要 (1435) HTML (0) PDF 1.63 M (1463) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过电子万能试验机对具有粗大晶粒的β型WSTi3515S阻燃钛合金进行了超塑性拉伸试验,分析了热力学参数对超塑性能及力学行为的影响,建立了该合金超塑性本构关系。结果表明:WSTi3515S阻燃钛合金可在较宽的温度范围及应变速率区间内(800~920 ℃,0.000 5~0.01 s-1)实现超塑性;且在高温低应变速率条件下超塑性能良好,最大延伸率可达556%。与细晶超塑性不同,WSTi3515S合金在超塑性拉伸过程中,稳态变形阶段很短甚至不出现,变形主要集中在准稳态变形阶段,且准稳态变形阶段越长,获得延伸率越大。基于Arrhenius方程建立的本构方程精度不高,而由逐步回归法构建的本构方程误差值基本在5%以内。

    • 新型Ti5321合金片层组织的热变形行为

      2018, 35(5):20-23.

      摘要 (2105) HTML (0) PDF 1.55 M (2767) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究具有原始粗片层组织的Ti5321合金热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,在Gleeble-2800型热模拟试验机上进行高温热压缩试验,试验温度790~850 ℃,应变速率为0.01~1 s-1,变形量为30%~70%。结果表明:Ti5321合金的软化机制与片层组织球化和动态再结晶有关,变形量和变形温度是影响合金片层组织球化及β再结晶的主要因素。同一变形温度和应变速率下,随着变形量的增大.会出现片层α相球化及β相再结晶现象。当应变速率和变形量相同时,低温变形主要发生的是片层α相球化行为,高温变形发生的是β相的再结晶。

    • 基于J-C模型的TC18钛合金动态本构方程构建

      2018, 35(5):24-28.

      摘要 (1328) HTML (0) PDF 1.67 M (1625) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电子万能试验机对TC18钛合金进行常温准静态压缩实验,得到该合金在准静态下的实验数据,根据实验数据,选用分离式Hopkinson压杆对TC18钛合金在温度分别298、523、773、1 023 K,应变率分别为500、1 000、1 500 s-1下进行动态力学性能实验,从而获得TC18钛合金在高温动态压缩条件下的应力-应变曲线,并利用J-C模型对合金在高应变率下的动态塑性本构关系进行拟合,最终建立该合金在高温下的动态塑性本构方程。通过对模型的计算结果分析表明,该模型可以较好地预测TC18钛合金在高温与冲击载荷共同作用下的塑性流变应力。

    • TC27钛合金的热变形行为及加工图

      2018, 35(5):29-32.

      摘要 (2010) HTML (0) PDF 1.43 M (2779) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过Thermecmaster-Z热模拟试验机,对TC27钛合金在变形温度900~1 150 ℃和应变速率0.01~10 s-1范围内进行等温恒应变速率热压缩实验,压缩变形量为50%。结果表明,流变应力随应变的增加迅速增大,达到峰值后随应变的增加而减小,最后趋于相对稳定。流变应力随着温度的增加而减小,随着应变速率的增加而增大。TC27钛合金加工图有2个耗散效率峰值区,一个是900 ℃/0.01 s-1,此区域变形时出现动态回复;另一个峰值区为1 050 ℃/0.01 s-1,此区域变形时出现再结晶。

    • 锻造工艺对Ti-6Al-4V合金大规格方坯组织与性能的影响

      2018, 35(5):33-37.

      摘要 (1389) HTML (0) PDF 2.54 M (1577) 评论 (0) 收藏

      摘要:制定了3种Ti-6Al-4V合金大规格方坯锻造工艺,通过Simufact仿真软件对工艺参数进行优化,在万吨液压机上进行全流程控制锻造,制备出规格为245 mm×480 mm×3 700 mm的大规格方坯。对方坯的力学性能和显微组织进行表征,分析锻造工艺对大规格方坯组织与性能的影响。结果表明,3种工艺锻制的Ti-6Al-4V合金大规格方坯显微组织均为等轴组织,初生α相含量约占80%。工艺A和工艺B制得的方坯组织细小,均匀性好,超声波杂波水平低。工艺C锻制的方坯晶粒粗大,组织不均匀,心部存在长条及大块状α相。工艺A、B锻制的方坯有较好的强度和塑性匹配,工艺C锻制的方坯强度虽较高,但塑性相对较低。从组织均匀性、力学性能及杂波水平综合考虑,工艺A为最优锻造方案。

    • 大吨位双炉室真空自耗电弧炉的研制

      2018, 35(5):38-41.

      摘要 (2082) HTML (0) PDF 1.44 M (2835) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析目前国内外大吨位真空自耗电弧炉普遍采用的结构型式,指出了这些型式的电弧炉存在的缺陷和不足,提出了一种双炉室真空自耗电弧炉结构。详细介绍了该SZHL8双炉室真空自耗电弧炉的主体设计方案、主要技术特点和性能指标,重点介绍了研制过程中主要解决的技术难点,包括双炉室共用整流电源技术、水冷炉室结构的优化、坩埚冷却系统、智能熔速控制系统、充氩熔炼实时控制系统等。

    • 熔盐氯化生产TiCl4过程中固含量控制技术研究

      2018, 35(5):42-46.

      摘要 (2071) HTML (0) PDF 1.55 M (2826) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对熔盐氯化各工序中固含量偏高、波动大、控制困难的问题,对氯化工序全流程TiCl4固含量展开了调研。调查结果表明,淋洗罐内固含量偏高、冷凝工序温度控制偏高造成粗TiCl4固含量偏高和沉降过程效果不明显。针对调查结果,提出了熔盐氯化炉欠氯反应技术、收尘室和淋洗系统温度控制技术及沉降控制技术等技术措施,有效降低了淋洗罐和粗TiCl4中的固含量,使淋洗罐内的固含量稳定控制在200 g/L以内,平均值为133.62 g/L;粗TiCl4中的固含量控制在15 g/L以下,减小了固含物对氯化系统和成品的影响,为氯化系统的稳定运行提供了保障,为粗TiCl4精制的产能提高奠定了基础。

    • 高氧TC4钛合金β相区变形行为研究

      2018, 35(5):8-14.

      摘要 (1394) HTML (0) PDF 2.56 M (1505) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Gleeble-3800热模拟压缩试验机研究了高氧TC4钛合金在温度为990~1 030 ℃、应变速率为0.01~1.0 s-1、变形量为60%时的变形行为及微观组织特征,并构建了该合金的本构方程。结果表明,高氧TC4钛合金在β单相区变形时随着应变速率的增加和变形温度的降低,其流动应力显著增加,该合金在β相区的变形激活能为141 kJ/mol。在990~1 030 ℃加热温度下,原始β晶粒尺寸在250~255 μm范围内,晶粒尺寸对温度不敏感。随着应变速率的增大,原始β晶粒沿着垂直于压缩轴方向被拉长,在被拉长的原始β晶界上可观察到β再结晶晶粒。

    • >研究与应用
    • TC17钛合金β锻造工艺对显微组织的影响

      2018, 35(5).

      摘要 (431) HTML (0) PDF 4.36 M (561) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过Φ100×150mm圆柱镦粗试验研究了TC17钛合金β锻造工艺对微观组织形貌的影响。结果表明:变形量和下压速率对显微组织有显著的影响。当变形速率较低时,晶界α相容易被破碎,变形量越大,被破碎越严重,越容易被球化。当变形速率较高时,β晶粒容易发生动态再结晶,变形量越大,再结晶体积分数越高。采用Image Pro Plus对球化率和再结晶体积分数进行了统计。结果表明晶界α相的球化条件对变形量和下压速率均较为苛刻,仅在变形量为80%,变形速率为0.1mm/s时发生了大量晶界α相球化。此外,相比变形量,β再结晶数量对变形速率更加敏感。

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