钛合金TC4的研究开发与应用

钛合金;线性摩擦焊;组织与性能

第

卷牟

第

期月

兵器材料科学与工程

钦合金刘莹东北大学机械工程学院辽宁沈阳,

的研究开发与应用‘,

‘

曲周德

,

王本贤,

中国科学院金属研究所辽宁沈阳、

摘

要综述了国内外主要的产品力学性能的影响以及塑性变形组织织构文献标识码,,

材料的基本特性力学性能和应用领域介绍了目前的超塑成形近、

,

的研究现状与进展。

,

各种工艺对关键词中图分类号

锻造和计算机模拟等

。

通过塑性变形和热处理工艺的

结合可获得具有较高强度和优良延展性的

材料并将成为文献编号】,孟

,

世纪最重要的民用材料之一一

一

一

一

,

侧刃‘,

一

矿

。

,

,

以邓,

,

。

,

甲、,

,

盯

钦及钦合金具有耐腐蚀“”

、

比强度高等突出优点而”,

、

氏

、

、

尹,

被称作太空金属或海洋金属工业中有广泛的应用前景,

“

在国防工业和民用

。

该合金现在占到。。

合金总产量的

占到全部,,

。

钦在地壳中的丰度为位按结构金属排列居,、

合金加工件的研究一直持续不断概念的变化,

自从该合金出现以后对它的所。

按元素丰度排列居第、

由于对其长时间的深人研究

第

位仅次于,

凡

、

,

比常见金属,,

、

的储,

以其加工技术现在已经较为成熟一

但这些年由于设计,’

量的总和还多难度。

。

我国

资源丰富和

储量世界第一,

但

由过去单纯的静强度设计思想转变为破以及对新。,

的品位稍低且的排放,

含量高增加了利用的

损

安全设计概念和损伤容限设计准则、

由于原生金属钦的生产能耗高并有氯等污染物因此该金属的生产有从发达国家向富电及劳,

的应用领域的开发、、

从而对它的研究又掀起了高潮织构、

目前已对该合金的显微组织、

热处理

、

截面大,

动力廉价的发展中国家转移的趋势

因此中国必将成、

小加载方向应力比表面状态及腐蚀环境对合金疲劳性能的影响规律及影响机理开展了大量研究工作

为钦金属的世界生产大国、

‘”。、、

合金主要用于航空航天化工、、

电力等领域

,

使

再度成为新的应用材料合金与”叮一

。

近年来在体育器械建筑汽车装甲等新领域的应用虽有所增长,,

但未取得突

破性进展,

。

我国钦材产量稳,

合金的成分质且分数

定增长但需求量上升更快目前已供不应求需要大量进口。

合金,

是于

年首先研制成功的等一,

轴马氏体型两相合金用的钦合金。

现在已经发展成为世界各国通而其疲劳性和续蕊续鉴落鉴蕊。

该合金广泛用于航空构件

能一直是人们关注的焦点,

合金根据精炼程度分为普通其化学成分如表一一

所示

,

所测力学性能为巩一一

收稿日期

修回日期一,

作者简介刘

莹

女讲师

,

钛合金;线性摩擦焊;组织与性能

兵器材料科学与工程

第。

卷

工业中用日热处理根据提高航空效率和降低成本的要求,

步变形的织构组织

对于板材来说,,

,

当织构趋向垂直

减轻航空

材料的密度和提高性能变得越来越重要

。

材料密度的

或近似垂直于板材表面时板材厚度向得到强化而纵横向性能趋于一致强度较低具有优异的冷加工冲压成型性文献「研究了通过轧制而获得了不同的组,

。

降低可提高飞机的推重比费用、

,

增加飞行距离和减少燃料,

织织构不同组织织构对应不同的性能特点

,

。

。

飞机结构件一个主要减重方法是采用比强度。

合金主要在普通退火状态下使用淬火时效态下使用,

,

也可以在,

高综合性能好的更多,。「’,

型钦合金可减轻质量,

或。

。

在不同的状态下。

,

显微组织对性,

同时为保持零件的设计寿命和损伤容限材相对,

能的影响规律存在较大差异,

对于合金的疲劳性能,

料必须具有良好的断裂韧性和抗裂纹扩展性能,,

普通退火时不论是光滑疲劳还是缺口疲劳片状组织的疲劳极限高于双态组织但在高应力区双态组织的

于其它高强度工程材料钦合金的弹性模量低使按刚

度设计的结构件比按强度设计的零件显得厚大笨重因此如何进一步提高。。

疲劳性能优于片状组织在淬火时效状态下合金的疲劳性能按双态细等轴晶细片状晶粗等轴晶粗片状、

,

型钦合金的综合性能一直一、

、

、

、

是研究者关心的问题,

依次降低“,

“

。

当宏观晶粒度差异明显尽管显微组织,

钦合金的常规锻造温度是在相变点以下℃加热变形得到等轴晶组织,

类型一致合金的疲劳性能也存在较

大差别

。

所以控。

,

。

它的室温强度塑性和,

制锻件的显微组织和晶粒度具有特别重要的意义

热稳定性好但高温性能断裂韧性和抗裂纹扩展的能力较差,。

、

在相变点以上的日锻造得到网篮组织比’它、

的高温性能蠕变和持久性能展的能力较好、

断裂韧性和抗裂纹扩。,

的原始坯料熔炼方法和锻造对的显微组织和性能的影响由于

但塑性和热稳定性严重下降将相变理论形变热处理和强韧化理论结合计算机数值模拟,

具有很好的室温强度和高温耐热性能,,,

,

主要用于制作飞机的蒙皮压气机盘和叶片及航天发

用于锻造技术提出了近,

锻造理论【,

’,

即在相变点以

动机用燃料储存罐等重要的受力复杂的零部件些零部件对成品件的要求特别严格。

而这

下

一

℃加热变形十

”,。

可获得三态组织、

条状、

转变基体,

这种组织在不降低塑性热,

—

等轴,

为了获得无缺陷

或少缺陷的成品炼,

,

要对这些产品的各个加工步骤从熔。

稳定性的条件下提高了材料的屈服强度高温蠕变性

开坯以及轧制或锻造制作坯料到成品件的其他生

能低周疲劳寿命断裂韧性和抗裂纹扩展能力并能提高使用温度温度一。

、

产步骤都要严格控制,

在熔炼和开坯产生的缺陷不容,

易在后期加工去除所以在锻件的坯料制作中就要控中介绍一,

文献【完全符合度和升高没有超过

当锻造加热温度在低于,

转变

制原始坯料的显微组织和性能

。

孙龙生等‘川通过试验,

℃之间时

其室温抗拉强度和延伸率指标

得出

,

合金锻饼宜采用三次真空自耗炉熔炼在℃锻造开坯通过,,

标准的要求,,

。

这是因为加热温,

锻 …… 此处隐藏：6484字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……