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1、国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金材料组织性能关系 报告人：朱知寿 2009年11月29日 中航工业北京航空材料研究院 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 提 纲 4 钛合金组织类型的工程化定义 1 钛合金组织与性能的一般关系 2 3 几个研究热点问题 5 结语：存在的主要差距与建议 钛合金组织控制技术，实现综合高性能目标 6 钛合金成分工艺组织性能四要素 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即
2、国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金成分-工艺-组织-性能四要素 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金成分、工艺、组织和性能四要素 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 成分决定了合金类型 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 工艺决定了组织类型 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发
3、生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 组织决定了性能 钛合金组织参数(D、d、b、)对性能的影响关系 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织类型的工程化定义 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 (1) 等轴组织；(2) 混合组织； (3) 网篮组织；(4) 魏氏组织 钛合金组织类型的工程化定义 (1) 片层组织；(2) 过渡组织 (3) 球状组织 普通分类方法 国外一般分类
4、国内普通分类 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 4、片层组织 、网篮组织 、双态组织 1、等轴组织 钛合金组织类型的工程化定义 适合工程应用 的分类 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 等轴组织及其类型变化 钛合金组织类型的工程化定义 近型合金+型合金近型合金 等轴组织(等 + 转) 特征： 等轴40以上 等轴，有球形、椭圆形、橄榄形、棒锤形、短棒形等多种形态 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发
5、生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 双态组织及其类型变化（ 混合组织） 钛合金组织类型的工程化定义 近型合金+型合金近型合金 等轴组织(等 + 转) 特征： 等轴40 等轴，有球形、椭圆形、橄榄形、棒锤形、短棒形等多种形态 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 网篮组织及其类型变化 钛合金组织类型的工程化定义 破碎晶界 网篮组织转（变形的） 特征： 等轴0 转（变形的） 具网篮编制状为主要特征 断续晶界大块 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交
6、易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 片层组织及其类型变化 钛合金组织类型的工程化定义 粗大片层 片层组织转（不变形的） 特征： 等轴0 转（不变形的） 以片层状为主要特征，片层厚度不同，形态不同（6级） 典型片层针状细小 （魏氏组织） 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织类型的工程化定义 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织与性能的一般关系 中航工业 航材院 国际收支反映
7、的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织与拉伸性能的关系 拉伸性能：退火（片层）组织塑性最差、 双态最好、 加 工（网篮）组织各向异性大 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织与断裂韧性关系 断裂韧度KIC： 退火组织较高、 双态居中 、 加工组织最高 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织特征与da/dN性能关系 da/dN : 退火
8、组织最低、 加工组织居中、双态最差 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织与疲劳性能关系 疲劳强度： 退火(片层)组织居中、 双 态最好、 加工(网篮)组织 各向异性大 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 原始晶粒尺寸与钛合金性能匹配关系 随着晶粒的增大，合金的断裂韧性和屈服强度逐渐降低 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易
9、。 Microstructures ABC 强韧性匹配：退火组织只提高强度时，塑性与韧性大为降低 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 使用性能：晶粒粗大时，强度与韧性变化不大，但塑性与疲劳强 度却大为降低 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 相含量与钛合金拉伸性能的关系 随着初生相含量的增加，合金的抗拉强度和屈服强度 变化只有50MPa，而延伸率和断面收缩率则迅速增加。 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济
10、体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 热处热处 理制度b(MPa)0.2(MPa)5(%)(%)KIC(MPam1/2)s厚度 760/2h WQ +480/8hAC 144813733.88.137.30.05m 760/2h WQ +520/8hAC 1245118810.326.858.90.08m 760/2h WQ +540/8hAC 1222117011.633.563.70.10m 760/2h WQ +580/8hAC 1048101817.353.699.80.15m 760/2h WQ +620/8hAC 101898620.062
11、.997.70.20m 时效温度对Ti-10V-2Fe-3Al合金力学性能与次生尺寸的影响 随着次生相的片层厚度的增加，合金的强度下降比较明显， 而塑性和断裂韧性获得了较大幅度的增加。 相含量与钛合金强韧性匹配关系 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织与性能的一般关系 问题：钛合金的普通组织类型，均难以满足综合高性能的要求 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 钛合金组织控制技术，实现综合高性能目标 中航工业
12、 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 1、基本要求：强韧性匹配、强塑性匹配 2、使用要求：高疲劳性能与损伤容限性能匹配、疲劳性能 与蠕变持久性能匹配 3、加工要求：热工艺简单易行、加工成形性能优异（如焊 接性能、超塑成形性能等） 4、其它综合性能：低的缺口敏感性、良好的耐环境稳定性 、抗应力腐蚀与抗氢脆能力、 综合高性能 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 （一）对高强度钛合金，采用钛合金准 锻造工艺，获得高塑性网篮组织，是实
13、 现综合高性能目标的有效途径 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 采用新型“准锻造工艺” (授权发明专利: ZL 01131237.8)，控制复杂、变截面、大尺寸整体 航空锻件的网篮组织均匀性，获得了具有高强 、高韧、高疲劳性能和低da/dN的综合性能。 例子1：高强韧损伤容限型TC21钛合金 621所 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 TC21钛合金相比美Ti62222S钛合金具有更加优异的综合性能匹配 中航工业
14、 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 TC18钛合金是我国大型运输机大量选用的高强韧钛合金， 也采用新型“准锻造工艺” ，获得了高性能综合匹配。 例子2：高强韧TC18(BT22)钛合金 取向b MPa 0.2 MPa 5 % % KIC MPam0.5 L1120 1125 1075 1080 14 13 40 33 74.3 71.2 L1154 1176 1117 1138 14. 2 12. 4 40.8 49.1 76.1 76.8 指标标1080 1010 8 20 60 中航工业 航材院 国际收支反映
15、的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 TC6钛合金是普遍应用的中强度钛合金，采用新型“准锻 造工艺” ，也获得了高性能综合性能，并在某歼击机上得到 应用。 例子3：中强度TC6(BT31)钛合金 锻锻 造 取 向 b MPa 5 % % KIC MPam0.5 da/dN x10-4 D MPa + L1080 1110 14184549 556311.2566 T1105 1120 12153437 准 L1035 1095 14173547 75957.4650 T1075 1100 16183842 中航工业 航材院 国际收支反映
16、的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 （二）对中等强度钛合金，采用钛合金 准热处理工艺，获得高塑性片层组织， 也是实现综合高性能目标的有效途径 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个经济体对外发生的各项交易，即国际交易。所谓国际交易是指在本国居民与非居民间的交易。 采用新型“钛合金准热处理工艺”(专利号ZL 2004 10090864.3)， 解决了：(1) 片层组织塑性低；(2) 复杂截面特大型锻件组织性 能均匀性；(3) 普通热处理在实际生产控制难等技术关键。 例子：中强高损伤容限型TC4-DT钛合金 TC4-DT钛合金大量应用于我国新一代飞机安全寿命级关键承力部件上 621所 中航工业 航材院 国际收支反映的交易是一个
