TiAl4822 合金鍛造工藝參數的研究

隨著航空航天技術的不斷發展，輕質耐高溫材料以其獨特的優勢，成為未來航空發動機、航天器等航空航天材料的重要發展方向。TiAl 合金具有高比強度、高比模量和優良的抗氧化性能，是當前最具開發潛力的航空航天用輕質耐高溫結構材料。然而，TiAl 合金室溫塑性低，以及高溫變形能力和抗氧化性能不足成為其工程化應用的最大障礙。因此，解決該類合金的熱加工塑性差的問題，對實現TiAl 合金產業化應用十分必要。

本研究選取TiAl4822 合金進行鍛造工藝參數研究，通過TiAl4822 合金不同鍛造工藝參數的試驗和鍛造試塊性能分析，摸索適宜的鍛造溫度、應變速率、變形量等鍛造工藝參數，確保TiAl4822 合金在工藝窗口范圍內良好的鍛造可加工性。

試驗方法、材料以及設備

試驗設備

TiAl4822合金等溫鍛造工藝試制采用2000t等溫鍛造裝置，該裝置可保證鍛造過程溫度及變形速度，滿足此次試驗的需求。

試驗材料

試驗材料采用中科院金屬所制造的

260mm 鑄錠。鑄錠的室溫抗拉強度為381MPa，700℃抗拉強度為311MPa，850℃抗拉強度為397.5MPa，室溫延伸率為1.06%，700℃延伸率為5.6%，850℃延伸率為0.7%。

二是流域統一調度。《條例》明確了流域水資源調度方案及引江濟太調度方案與有關年度調度計劃的法律地位，從全流域水資源配置和水環境改善以及發生供水安全事故應急處理的總體需求出發，實施流域水資源統一調度，協調和平衡省市關系，有效統籌流域和區域、防洪與排澇、洪水與水資源以及改善水環境等方面的關系。

試驗方法

通過TiAl 合金(TiAl4822)不同鍛造參數下的等溫鍛造工藝試驗，分析鍛造溫度、變形速率、變形量和鍛后冷卻方式對鍛造熱加工性的影響；后采用初步確定的工藝參數范圍開展鍛造試驗，并進行試塊力學性能分析，根據分析結果得出一個最優的鍛造工藝參數。

試驗步驟：鍛造前采用電爐到溫裝爐方式對坯料加熱，加熱時間按厚度乘以保溫系數計算，坯料加熱保溫結束后在2000t 鍛造壓機上進行鍛造，鍛后試塊冷卻至室溫后熱處理，試塊熱處理工藝參數為：1240℃保溫2h 后冷卻。

根據前期試驗結果，調整鍛造工藝參數，并對不同應變速率下鍛造的TiAl4822 鈦合金試塊進行力學性能分析，并與原始的鑄錠性能進行比較。在

260mm的棒料上切取35mm×75mm×75mm試料若干，在鍛造溫度1150℃，變形量為40%、不同的應變速率(10

、4×10

、10

)下進行近等溫鍛造，鍛后爐冷至室溫。按1240℃、保溫2h 后爐冷熱處理后加工成拉伸試樣，在拉伸試驗機上測試試樣室溫和高溫拉伸性能。

試驗過程以及結果分析

前期鍛造參數確定

GaAs晶體折射率由傳統模型確定.將式(13-14)式代入式(12)中，即可得到不同調制因素變化條件下晶體的最佳取向，即折射率變化最大取向.圖2-4分別給出的調頻、調幅、調相條件下，GaAs晶體的折射率變化最大取向曲線.

⑴不同鍛造溫度對力學性能的影響。

根據上述試驗得出以下結論：隨著鍛造溫度的升高，TiAl4822 合金的塑性逐漸提高，鍛造試塊的開裂傾向減小，鍛造溫度低于1120℃時鍛造開裂傾向較大；隨著應變速率的減小，TiAl4822 合金的熱加工塑性逐漸提高，合金變形過程中的內應力減小，鍛造試塊的開裂傾向減小；TiAl4822 合金對溫度應力比較敏感，鍛后冷卻方式對鍛造試塊開裂傾向的影響明顯，鍛后宜采用隨爐冷卻方式。

不同鍛造參數下的力學性能分析

圖1 為上述第1 組試驗的鍛造試塊，圖2 為第1組(爐冷)至第4 組試驗的鍛造試塊，圖3 為第5 組至第8 組試驗的鍛造試塊。

前期試驗目標是初步確定鍛造溫度范圍、應變速率及鍛后冷卻方式。在

260mm 的棒料上切取25mm×25mm×70mm試料若干，按不同參數進行近等溫鍛造，第1 次試驗參數見表1。

根據前期試驗結果，調整鍛造工藝參數，對不同溫度下鍛造的試塊進行力學性能分析，并與原始的鑄錠性能進行比較。在

260mm 的棒料上切取35mm×75mm×75mm 試料若干，在應變速率為4×10

，變形量為40%條件下，分別在1100℃、1120℃、1150℃溫度下進行近等溫鍛造，鍛后爐冷至室溫。按1240℃保溫2h 后爐冷熱處理后加工成拉伸試樣，在拉伸試驗機上測試試樣室溫和高溫拉伸性能。

⑵不同鍛造應變速率對力學性能的影響。

圖4 和圖5 分別為不同鍛造溫度下，試樣的抗拉強度和室溫延伸率趨勢圖，由圖可以看出，室溫抗拉強度與鍛造溫度成正比。隨著鍛造溫度的升高，室溫抗拉強度有明顯的升高，高溫抗拉強度隨著鍛造溫度的升高也在逐漸提升。當鍛造溫度高于1120℃時，高溫抗拉強度沒有明顯的提升。鍛造溫度對試塊室溫延伸率以及700℃高溫延伸率影響不明顯。850℃高溫延伸率波動明顯，延伸率最高達30%，延伸率最低為4%。本次試驗鍛造的TiAl4822 合金力學性能高于原始鑄錠。

睡眠是個體必需的生理過程，睡眠不足嚴重危害人體的心理生理健康，對于冠心病患者來說尤為重要，但冠心病患者往往普遍存在睡眠質量差的問題，導致患者出現焦慮，乃至抑郁的狀態[12]。本研究顯示，觀察組實施認知行為護理模式，遵醫行為良好率明顯優于對照組，且觀察組睡眠質量（PSQI評分）亦優于對照組。

經連續三血管觀及冠狀切面觀綜合掃查后發現40例病例中有20例為RAA+LDA+ALSA，占比約50%，因無伴發畸形及染色體檢查正常，全部順利生產，產后進一步檢查證實；15例為迷走左鎖骨下動脈，占約37%；1例為肺動脈吊帶，占比約3%，產后經CTA證實并做手術，4例為雙主動脈弓（其中包含1例MRAA被誤診），占比約10%，家屬選擇終止妊娠，經孕婦及家屬同意，由具有資質的病理醫師及超聲醫師尸解，發現其中一例為MRAA右弓優勢。檢查誤診率差異有統計學意義（P＜0.05）。詳見表。

國內電動機界的研究者們對磁通切換電動機的研究工作也已逐步展開，諸多高校以及研究機構現有了較為深入的研究并取得了較大的成果，東南大學、浙江大學、沈陽工業大學、南京航天航空大學這幾所學校的研究者已經走在了對磁通切換電動機研究者的前列。

圖6 為不同應變速率下試樣的抗拉強度，圖7 為不同應變速率下試樣的延伸率，由圖可以看出，隨著鍛造應變速率的增大，TiAl4822 合金室溫抗拉強度降低；鍛造應變速率對高溫抗拉強度、室溫延伸率以及700℃高溫延伸率影響不明顯；850℃高溫延伸率波動明顯，延伸率最高達29%，延伸率最低為3%。本次試驗鍛造的TiAl4822 合金力學性能高于原始鑄錠。

作為一種開發大腦的思維工具、一種教學策略、學習策略、評價策略，思維導圖在英語教學和學習中的使用喚醒了沉睡的右腦，不但利于學習者左右腦的開發，想象力的提高，發散思維的培養，而且由于其簡單易學、實用且個性化，所以在持續使用的過程中極大地迎合了不同學習者的學習風格，從而也能夠拓展學習者的學習風格，成為解決與教學風格相匹配問題的最佳策略。

⑶不同鍛造變形量對力學性能的影響。

水利工程相比于其他工程而言，其本身具備相對更大的工程管理難度以及更多的潛在干擾因素。這主要是因為，當前較多的水利工程本身都處在峽谷或者高山等偏僻的特殊區域內。因此由于受到當地習俗以及惡劣自然環境給其帶來的突顯影響，那么將會增大與之有關的施工管理難度。除此以外，水利工程很可能表現為繁多的工程施工量以及多種多樣的施工干擾因素，上述因素來源于外在環境或者某些人為影響。

根據前期試驗結果，調整鍛造工藝參數，并對不同變形量鍛造的TiAl4822 合金試塊進行力學性能分析。在

260mm的棒料上切取35mm×75mm×75mm試料若干，在應變速率為4×10

，鍛造溫度為1150℃、不同的變形量(30%、35%、40%、45%)下進行近等溫鍛造，鍛后爐冷至室溫。按1240℃、保溫2h 后爐冷熱處理后加工成拉伸試樣，在拉伸試驗機上測試試樣室溫和高溫拉伸性能。

一次變形量為45%的鍛造試塊如圖8 所示，變形量為45%參數下的鍛造試塊有較大裂紋，單火次變形量超過40%后，鍛造試塊的開裂傾向性增大。

圖9 為不同變形量下試樣的抗拉強度，圖10 為不同變形量下試樣的延伸率，由圖可以看出，單火次鍛造變形量小于40%時，室溫抗拉強度及700℃高溫抗拉強度隨著試塊鍛造變形量的增加而增加；單火次鍛造變形量超過40%后，抗拉強度基本保持穩定；單火次鍛造變形量對850℃高溫抗拉強度、室溫延伸率及700℃高溫延伸率影響不明顯；850℃高溫延伸率波動明顯，延伸率最高在47%左右，延伸率最低在26%左右。本次試驗鍛造的TiAl4822 合金力學性能高于原始鑄錠。

結論

通過對TiAl4822 合金的鍛造工藝參數研究可以得出以下結論：

⑴鍛造溫度、應變速率及鍛后冷卻對TiAl4822合金鍛造的影響十分關鍵。隨著鍛造溫度的降低，材料熱加工塑性降低，鍛造溫度低于1120℃時，易產生鍛造裂紋；應變速率超過4×10

時，隨著應變速率的提高，材料的變形抗力增加，易產生鍛造裂紋，應變速率超過10

后鍛件裂紋十分嚴重；該材料對溫度應力較為敏感，在快速的冷卻方式下，宏觀開裂傾向明顯，宜采用隨爐冷卻方式。

⑵鍛造溫度1150 ℃、應變速率4×10

以及變形量40%條件為適宜的鍛造工藝參數，鍛造后TiAl4822合金力學性能較鑄錠力學性能有明顯提升。

⑶在鍛造溫度1150℃、應變速率4×10

，測試溫度850℃的條件下，鍛件的延伸率高于其他的鍛造工藝參數與其他的測試溫度下的值，表現出超塑性的特性，后續需增大樣本量，繼續摸索和總結其潛在規律。

后續深入研究重點：根據前期試驗結果，細化TiAl4822 合金鍛造工藝參數，通過細化的工藝參數結果分析，確定其最優的鍛造工藝參數，為后續的TiAl4822 合金鍛件生產提供數據支撐。