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《鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件等溫局部加載近β鍛造組織控制研究進(jìn)展-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、航空材料學(xué)報(bào)2014Vo1．342014年第34卷第4期第72—82頁(yè)JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSNo．4PP．72—82鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件等溫局部加載近13鍛造組織控制研究進(jìn)展楊合，孫志超，樊曉光，高鵬飛，武J(西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710072)摘要：高性能鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件精確塑性成形是航空航天高端裝備實(shí)現(xiàn)大運(yùn)力、低能耗、長(zhǎng)壽命的必然選擇，然而，面臨如何提高成形制造能力和如何實(shí)現(xiàn)成形成性一體化控制的挑戰(zhàn)。等溫局部加載近p鍛造為該類構(gòu)件的成形提供了一種先進(jìn)的工藝途徑。由于成形過(guò)程的特殊性、構(gòu)件結(jié)構(gòu)
2、的復(fù)雜性以及鈦合金組織對(duì)成形方式與條件的敏感性，使得如何實(shí)現(xiàn)微觀組織控制并獲得性能優(yōu)異的三態(tài)組織成為該成形技術(shù)研究發(fā)展與應(yīng)用迫切需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題和基礎(chǔ)性難題。從鈦合金等溫局部加載多道次成形組織演化機(jī)制、不同加載區(qū)和過(guò)渡區(qū)組織均勻性控制和三態(tài)組織形成及等溫局部加載參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行分析并給出了最新的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：鈦合金；大型復(fù)雜構(gòu)件；等溫局部加載；近B鍛造；組織控制doi：10．11868／j．issn．1005—5053．2014．4．007中圖分類號(hào)：TG319；V252．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005-5053(2014)04·0072—11航空航天
3、等高端裝備的發(fā)展，要求實(shí)現(xiàn)大運(yùn)力、和剩余的B轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成)的有效方法，即通過(guò)近p低能耗、長(zhǎng)壽命，這就要求其關(guān)鍵承力構(gòu)件采用輕質(zhì)鍛造+高低溫強(qiáng)韌化熱處理來(lái)獲得。三態(tài)組織集等高強(qiáng)的難變形材料(如鈦合金)和復(fù)雜的難成形結(jié)軸和片層組織的性能優(yōu)勢(shì)于一身，能在不降低塑性、構(gòu)(高筋薄腹板、大型整體、大小尺寸極端結(jié)合)，如不喪失熱穩(wěn)定性的條件下，顯著提高材料的高溫性鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件；同時(shí)因其服役環(huán)境惡劣，對(duì)該能、低周疲勞性能和斷裂韌度，在改善性能的同時(shí)提類構(gòu)件力學(xué)性能要求十分苛刻，既要求好的室溫塑高使用溫度，是一種能使構(gòu)件滿足優(yōu)異的綜合力學(xué)性和熱穩(wěn)定性，又要求好的強(qiáng)度、高
4、溫性能(持久、性能匹配要求的組織。蠕變)、斷裂韌度、疲勞性能和抗裂紋擴(kuò)展能力¨。結(jié)合后續(xù)高低溫強(qiáng)韌化熱處理的等溫局部加然而，該類鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件的精確塑性成形，面載近B鍛造工藝為高性能鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件成臨著如何提高成形制造能力和如何實(shí)現(xiàn)成形成性一形提供了一種先進(jìn)的途徑。然而，等溫局部加載體化控制兩大挑戰(zhàn)性難題。是多模具、多參數(shù)、多場(chǎng)耦合作用下的多道次不均等溫局部加載，即在等溫條件下通過(guò)多道次勻變形，鍛造溫度高、鍛造區(qū)間窄；存在先、后加載變換加載位置，對(duì)坯料不同局部區(qū)域施加載荷，再通區(qū)及變形過(guò)渡區(qū)，各區(qū)域經(jīng)歷不同的熱循環(huán)過(guò)程過(guò)不斷協(xié)調(diào)和累積局部變形，并控制
5、不均勻變形與且存在高溫空燒現(xiàn)象。由于成形過(guò)程的特殊性、組織性能，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)構(gòu)件的整體成形(圖1)，為構(gòu)件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及鈦合金組織對(duì)成形方式與提高鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件成形能力，實(shí)現(xiàn)高性能輕條件的敏感性，使得該過(guò)程中材料的熱變形行為量化成形成性一體化制造提供了重要途徑。另一方和組織演化極其復(fù)雜，控制難；容易使構(gòu)件不同部面，周義剛等提出一種獲得三態(tài)組織(由約含位組織呈現(xiàn)多樣性，進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件性能多樣化。20％的等軸0l相、50％～60％網(wǎng)籃交織的片層相因此，如何實(shí)現(xiàn)微觀組織控制并獲得性能優(yōu)異的三態(tài)組織成為制約該成形技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的瓶收稿日期：2014~4．08；修
6、訂日期：2014—05—19頸]。為突破這一瓶頸，需要解決鈦合金等溫局基金項(xiàng)目：國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目(2010CB731701)；國(guó)家自然科部加載多道次成形組織演化機(jī)制、不同加載區(qū)和學(xué)基金項(xiàng)目(50935007，51275560)過(guò)渡區(qū)組織均勻性控制和三態(tài)組織形成及等溫局作者簡(jiǎn)介：楊合(1962一)，男，博士，教授，主要從事難變形材料高性能復(fù)雜構(gòu)件精確塑性成形理論與技術(shù)方面的研究，部加載參數(shù)優(yōu)化等技術(shù)難題。(E-mail)yanghe@nwpu．edu．ca。為此，研究工作圍繞鈦合金等溫局部加載近B80航空材料學(xué)報(bào)第34卷表1TA15鈦合金隔框樣件性能Tabl
7、e1MechanicalpropertiesofTA15bulkhead近B鍛造工藝為實(shí)現(xiàn)鈦合金大型復(fù)雜構(gòu)件成形成2001，3(5)：61—65．)性一體化制造提供了一種有效的工藝途徑，而等溫[4]SUNZC．YANGH．Microstructureandmechanicalprop—ertiesofTA15titaniumalloyundermulti-steplocalloading局部加載多道次、多參數(shù)和復(fù)雜的不均勻變形引發(fā)forming[J]．MaterialScienceandEngineering：A，2009，的組織控制難題是制約該技術(shù)應(yīng)用和發(fā)
8、展的瓶頸。523：184—192．本工作從等溫局部加
