TC17 合金盤試驗件β 鍛鍛造工藝研究

TC17 合金是一種富β 穩(wěn)定元素的α+β 型兩相鈦合金，其名義成分為Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr。該合金具有強(qiáng)度高、抗斷裂韌性好、淬透性高及鍛造溫度范圍寬等一系列優(yōu)點，在航空發(fā)動機(jī)風(fēng)扇、壓氣機(jī)盤件和大截面鍛件中得到大量應(yīng)用。

β 鍛造是指在鈦合金β 轉(zhuǎn)變溫度以上30℃～50℃開始鍛造，在相變點以上完成鍛造或在兩相區(qū)也有部分變形的鍛造方法。國外TC17 合金已普遍采用β 鍛鍛造方法，用該方法得到的TC17 合金盤件具有很高的抗斷裂韌性和抗疲勞性能，并具備合適的塑性。國內(nèi)TC17 合金β 鍛鍛造工藝研究正處于起步階段，可參考的公開資料較少。國內(nèi)TC17 合金β鍛鍛造常見問題主要集中在晶界α 相能否充分破碎，資料顯示連續(xù)的α 相對低周疲勞影響明顯。研究發(fā)現(xiàn)通過控制模具溫度，保證鍛件在相變點上及相變點下都有一定變形量，可以有效破碎晶界α 相。同時研究表明，控制等效應(yīng)變?yōu)?1 左右可以保證晶界內(nèi)部針狀α 相編織更加雜亂，有效提高鍛件各項性能指標(biāo)。

本文以TC17 合金試驗件作為研究對象，結(jié)合Deform 數(shù)值模擬，研究了β 鍛鍛造工藝對TC17 合金試驗件組織性能的影響。

試驗材料

⑴原材料熔煉爐號、冶煉方法及規(guī)格，見表1。

2.科學(xué)制定實施方案。2017年，山西農(nóng)墾依據(jù)中央政策，結(jié)合調(diào)查摸底情況和我省實際，多次征求各市農(nóng)墾主管部門及26個農(nóng)場和省編辦的意見，由省農(nóng)業(yè)廳、財政廳、教育廳、衛(wèi)生和計劃委員會、民政廳、中國人民銀行太原中心支行共同研究起草了《山西省農(nóng)墾國有農(nóng)場辦社會職能改革實施方案》，進(jìn)一步明確了工作原則、改革內(nèi)容、實施步驟及責(zé)任分工。之后，有改革任務(wù)的各市縣也分別制定了符合自身實際的辦社會職能改革實施方案。

⑵原材料化學(xué)成分，見表2。

⑶相變點：889℃。

⑷低倍組織：組織正常。

⑸探傷：按材料標(biāo)準(zhǔn)，測定B 級，平均雜波70%～80%，不合格。

⑹力學(xué)性能:試樣熱處理按(820 ～850)℃×4h，空冷；(780～830)℃×4h，水冷；(600 ～640)℃×8h，空冷進(jìn)行，熱處理后力學(xué)性能見表3。

試制過程

鍛件成形模擬

鍛件采用相變點上成形，經(jīng)模擬優(yōu)化確定鍛件尺寸為

595mm×90mm。鍛造分為兩火完成，第一火壓下量30mm～35mm，第二火壓下量40mm～50mm。分兩段壓下，第一段壓下30mm，停留10s ～15s，再壓至鍛件尺寸，模擬結(jié)果見圖1。從圖1 可以看出，預(yù)鍛應(yīng)變總體較小，溫度分布比較均勻，主要為終鍛成形起定位作用。從圖2 可以看出第2 火壓下量40mm ～50mm 應(yīng)變、溫度模擬預(yù)測結(jié)果。

從圖3 可以看出，第2 火變形量分配比較均勻，實現(xiàn)了相變點上、下均有一定變形的目標(biāo)，具體情況見表4。

鍛件試制

一個月后，工作人員開始訓(xùn)練洛麗塔表演，可是洛麗塔根本不配合。它的不配合換來了殘酷的懲罰。可越是懲罰，洛麗塔越是不配合。

⑴鍛造：相變點上25℃～35℃。

⑶探傷：按標(biāo)準(zhǔn)，

1.0mm 平底孔，雜波-12dB，合格。

隨著科技的迅猛發(fā)展和科技產(chǎn)品在生活領(lǐng)域的深入,一些新興的“科技疾病”已經(jīng)悄然出現(xiàn)在疾病譜之中。如:夏季的“空調(diào)病”,智能手機(jī)所帶來的“手機(jī)拇指病”等。近年來,“加濕性肺炎”這個新興的科技疾病走入了人們的視線,“加濕性肺炎”并非專業(yè)醫(yī)學(xué)名詞,也并非單指肺炎,與加濕器也無必然聯(lián)系,而是因加濕器使用不當(dāng)造成的呼吸道系統(tǒng)的一系列疾病。包括上呼吸道感染、支氣管炎、哮喘、肺炎等。孕、產(chǎn)婦是一特殊群體,在現(xiàn)今社會受到了家屬的“盲目關(guān)心”,而家屬醫(yī)學(xué)知識的匱乏或不良的使用方式,可能在無意中損害了孕婦的身體健康。

槭樹科(Aceraceae)植物泛稱“槭樹”或“楓樹”。槭樹科植物樹葉可呈現(xiàn)出綠色、紫色、紅色、金黃色的亮麗色彩且季相變化明顯，是世界著名的色葉觀賞樹種。河南槭樹科植物資源豐富，且具有南北交融、東西過渡的特征[1]。筆者以鄭州地區(qū)適宜生長槭樹科植物為例，探討其在植物景觀中的配置模式，以充分挖掘利用河南地區(qū)槭樹科植物資源，進(jìn)而為槭樹科植物在園林景觀中應(yīng)用提供參考依據(jù)。

⑸低倍組織檢查合格，探傷

1.0mm 平底孔，平均雜波-12dB，局部-12dB，合格。

⑷冷卻方式：水冷。

⑹腐蝕：低倍組織合格。

⑺熱處理：固溶：水冷，時效：空冷。固溶溫度：800℃×240min，水冷，時效制度：630℃×480min，空冷。

試制結(jié)果

⑴低倍：低倍組織正常(圖4)。

⑵高倍：高倍組織正常(圖5)。

⑶鍛造變形量約30%左右。

由于文中循環(huán)流化床鍋爐的分離器中無再燃燒，所以煙氣經(jīng)分離器后其溫度會略有降低，在此假定其分離器出口煙溫即爐膛進(jìn)口循環(huán)灰溫度比爐膛出口煙溫低了5℃。

⑷力學(xué)性能(表5)。

⑵

470mm×130mm鍛造至

(565±3)mm×(90±3)mm。

粗選磁場強(qiáng)度110 kA/m，精選磁場強(qiáng)度110 kA/m，掃選磁場強(qiáng)度110 kA/m。磨礦細(xì)度80.00%-0.074 mm，給礦濃度35.00%。試驗結(jié)果見表9，試驗原則流程圖及數(shù)質(zhì)量流程分別見圖3、圖4。

結(jié)果分析

通過相變點上鍛造，控制變形量在30%～45%，相變點上成形，在保證低倍組織正常的前提下，有效提高探傷水平至

1.0mm 平底孔，雜波-12dB。

應(yīng)當(dāng)注意此為理想情況，實際上由于飛行器處于一個未知的開放環(huán)境當(dāng)中，往往會存在某方向的自然風(fēng)，在這個自然風(fēng)的影響下，飛行器會處于一個不平衡狀態(tài)，可能會引起定向漂移或者失控，因此需要通過改變相應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速來引入一個反向分量去平衡這個自然風(fēng)所引起的偏移量[18]。

通過前期Deform 數(shù)值模擬，設(shè)計合理分配各個階段變形量，保證最終生產(chǎn)過程各個部位等效應(yīng)變控制在-1(變形量30% ～45%)左右，保證最終試驗件各項性能指標(biāo)。

通過觀察試驗件高倍組織，可以看到鍛件各部位組織基本一致，說明各個部位變形量基本一致，保證了鍛件的組織均勻性。由于相變點上及相變點下均有變形，保證了晶界α 相能夠充分破碎，觀察鍛件高倍組織，可以看到晶界α 相已充分破碎，未出現(xiàn)粗大連續(xù)晶界α 相，有效保證鍛件低周疲勞性能。

本工藝采用常規(guī)模具(5CrNiMo)，生產(chǎn)出的鍛件達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，有效降低了等溫鍛工藝的模具成本，為今后TC17 合金β 鍛造工藝制定提供基礎(chǔ)。

結(jié)束語

通過試驗，低高(相變點上)的鍛造方案能夠保證低倍組織同時，有效提高探傷水平。利用Deform數(shù)值模擬對TC17 合金試驗件成形工藝進(jìn)行模擬優(yōu)化，指導(dǎo)確定了合適的變形工藝參數(shù)，保證各個部位組織變形均勻。采用常規(guī)生產(chǎn)的TC17 合金鍛件各項性能指標(biāo)達(dá)到要求，對今后生產(chǎn)類似產(chǎn)品有深遠(yuǎn)意義。