置氫鈦合金葉片精確成形及組織性能研究.pdf

1、鈦合金由于其優(yōu)良的高溫性能成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片鍛造的理想材料，但是其鍛造變形抗力大、變形溫度高，鍛造非常困難。鈦合金氫處理技術(shù)，即把氫作為臨時(shí)性的合金化元素，利用鈦合金的氫致高溫增塑原理以及真空退火脫氫熱處理來(lái)改善鈦合金的熱加工性能。本文將氫處理技術(shù)應(yīng)用于TC4鈦合金葉片的精確鍛造過(guò)程中，結(jié)合鍛造過(guò)程有限元模擬對(duì)置氫TC4鈦合金葉片鍛造過(guò)程及熱處理工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　本文利用DEFORM軟件模擬了置氫TC4鈦合金葉片的鍛造過(guò)程

2、，對(duì)比分析了置氫TC4鈦合金和未置氫TC4鈦合金葉片的成形規(guī)律。研究結(jié)果表明：置氫可以降低TC4鈦合金葉片在鍛造過(guò)程中的載荷和各截面內(nèi)的應(yīng)力大小。
　　結(jié)合等溫鍛造工藝試驗(yàn)研究了置氫TC4鈦合金和未置氫TC4鈦合金葉片鍛造工藝及成形規(guī)律。結(jié)果表明：置氫TC4鈦合金葉片鍛造型面尺寸優(yōu)于未置氫TC4鈦合金葉片，且葉片鍛造所需載荷減少。
　　采用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡，觀察和分析了置氫TC4鈦合金和未置氫TC4鈦合金葉片脫氫熱

3、處理前的顯微組織變化。結(jié)果表明：置氫使TC4鈦合金組織細(xì)化，發(fā)生馬氏體相轉(zhuǎn)變的最小冷卻速率和β相轉(zhuǎn)變點(diǎn)降低；置氫TC4鈦合金鍛造溫度宜選擇在850℃，比未置氫TC4鈦合金鍛造溫度降低約90℃。
　　另外，本文研究了脫氫熱處理對(duì)置氫TC4鈦合金組織和性能的影響。脫氫熱處理后，當(dāng)退火溫度為700℃時(shí)等軸α相沿馬氏體α'相針狀分布；當(dāng)退火溫度為900℃時(shí)等軸α相呈彌散分布。置氫TC4鈦合金葉片從脫氫熱處理前的針狀馬氏體α'相轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘軙r(shí)