TA2工業(yè)純鈦因其優(yōu)異的耐腐蝕性能、力學(xué)性能和焊接性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、化工、海洋工程等領(lǐng)域。鈦材料熱導(dǎo)率低,在擠壓過(guò)程中坯料表面與心部產(chǎn)生極大溫差,當(dāng)擠壓溫度為400℃時(shí),溫差可達(dá)200~250℃,此外,鈦材料在塑性變形過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的變形熱,以上特點(diǎn)導(dǎo)致鈦合金管材擠壓過(guò)程中容易產(chǎn)生組織不均勻和表面拉裂等缺陷。因此,研究擠壓溫度對(duì)TA2大口徑管材組織和力學(xué)性能的影響非常必要。
大口徑鈦合金管材,均采用熱擠壓法生產(chǎn),工藝流程相對(duì)成熟,關(guān)鍵在于是否擁有大型擠壓機(jī)。本文利用中鈦青鍛680MN、260MN壓機(jī)機(jī)組就擠壓溫度對(duì)TA2大口徑擠壓管材的組織和性能的影響進(jìn)行研究,并成功生產(chǎn)出世界最大的
700mm管材。
目前,在線黏度計(jì)的類型很多,根據(jù)測(cè)量原理不同,主要有以下幾種類型:壓差式、注(活)塞式、旋轉(zhuǎn)式、振動(dòng)式等。
試驗(yàn)原料為沈陽(yáng)中鈦裝備制造有限公司真空自耗電弧爐熔煉的工業(yè)純鈦TA2,化學(xué)成分如表1所示,符合GB/T 3620.1-2016標(biāo)準(zhǔn)要求,測(cè)定β相轉(zhuǎn)變溫度為904.6℃。
圖3所示為大口徑TA2管材在不同擠壓溫度下的金相組織。由圖3(a)可知,擠壓溫度為850℃時(shí),大口徑管材組織類型為等軸組織,晶粒分布較為均勻,平均晶粒尺寸為35~55μm。由圖3(b)可知,擠壓溫度為870℃時(shí),大口徑管材組織類型仍為等軸組織,部分晶粒形貌呈現(xiàn)橢圓形或長(zhǎng)條形,平均晶粒尺寸為60~80μm,由于擠壓變形大,成形過(guò)程中產(chǎn)生大量的變形熱,金屬擠壓過(guò)程中荒管實(shí)際溫度接近TA2相轉(zhuǎn)變溫度,因此組織中有少量β組織存在。由圖3(c)可知,擠壓溫度為950℃時(shí),變形溫度高于TA2相轉(zhuǎn)變溫度,β組織較為粗大,α相呈現(xiàn)扁平條狀和針狀,尺寸約150~250μm,組織為過(guò)熱組織。
管材擠壓設(shè)備為青海中鈦青鍛裝備制造有限公司260MN制坯機(jī)和680MN擠壓機(jī)。生產(chǎn)工藝為加熱→潤(rùn)滑→制坯→機(jī)械加工→包套→加熱→潤(rùn)滑→擠壓→冷卻→熱處理→取樣→機(jī)械加工→無(wú)損檢測(cè)→包裝入庫(kù)。擠壓工藝參數(shù)如表2所示,對(duì)擠壓后荒管(圖2)進(jìn)行650℃退火處理。
通過(guò)對(duì)比圖1和圖3(a)可知,當(dāng)擠壓溫度低于TA2相轉(zhuǎn)變溫度時(shí),擠壓變形能夠充分破碎晶粒,改善微觀組織,顯著減小晶粒尺寸。通過(guò)對(duì)比圖2和圖3(c)可知,當(dāng)擠壓溫度高于TA2相轉(zhuǎn)變溫度時(shí),在大變形條件下,晶粒得到了有效的破碎,但是變形過(guò)程中存在相的轉(zhuǎn)變和晶粒的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶長(zhǎng)大,晶粒形貌發(fā)生了明顯的改變,但晶粒尺寸沒(méi)有明顯細(xì)化。
鑄錠在β相區(qū)進(jìn)行開(kāi)坯和多次鐓拔,充分破碎粗大的鑄態(tài)晶粒,得到擠壓錠坯,其顯微組織如圖1所示。由圖可知,鑄錠經(jīng)過(guò)多次鐓拔后晶粒分布不均勻,大部分晶粒形貌呈鋸齒狀且晶粒粗大,晶粒尺寸達(dá)到150~300μm,這是由于鐓拔過(guò)程中材料變形不均勻;同時(shí),材料中出現(xiàn)了少量等軸晶,這是由于鐓拔溫度達(dá)到了TA2的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶溫度,產(chǎn)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒。此外,材料在多次鐓拔過(guò)程中產(chǎn)生了少量孿晶。
通過(guò)對(duì)比圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)可知,擠壓溫度對(duì)TA2大口徑管材晶粒和組織有著明顯影響:當(dāng)擠壓溫度低于TA2相轉(zhuǎn)變溫度時(shí),擠壓溫度越低,晶粒破碎越充分;當(dāng)擠壓溫度高于TA2相轉(zhuǎn)變溫度時(shí),擠壓過(guò)程能夠破碎晶粒,改變組織和形貌,但細(xì)化晶粒效果并不明顯。
大口徑管材頭尾切除15~200mm后,制取拉伸試樣和金相試樣,在光學(xué)顯微鏡和拉伸機(jī)上進(jìn)行組織觀察和力學(xué)性能測(cè)試。
為描述系統(tǒng)的切換拓?fù)淝樾?,定義分段函數(shù)σ:[0,)→Λ={1,2,…,M},其中M表示系統(tǒng)所有可能的通信拓?fù)淝闆r.同時(shí),為描述系統(tǒng)通信拓?fù)渲械臅r(shí)延情形,令τr(t)∈{τij(t):i,j=1,2,…,n,i≠j},其中r=1,2,…,m(mn(n-1)),并且假設(shè)存在常數(shù)τ0使0<τr(t)>
τr(t)
斯里蘭卡“星光藍(lán)寶石”經(jīng)過(guò)琢磨,通過(guò)放大鏡可細(xì)細(xì)品味寶石中的“燦爛星光”。此外,在暗光下,普通的深藍(lán)寶石顯現(xiàn)為黑色,而優(yōu)質(zhì)的斯里蘭卡藍(lán)寶石在任何光照下都會(huì)保持本色。
嗅聞試驗(yàn)結(jié)束后,立即將小鼠移入自主活動(dòng)測(cè)試箱,記錄5 min內(nèi)小鼠的活動(dòng)總路程(TD)、平均速度(MS)、靜止時(shí)間(TRD)。
從表3可知,大口徑TA2管材室溫力學(xué)性能較好,均到達(dá)GB/T 26058-2010標(biāo)準(zhǔn)要求,管材頭部、中部和尾部基本保持在同一水平,具有較好的穩(wěn)定性。王懷柳在《淺析工藝參數(shù)對(duì)TA2擠壓管材質(zhì)量的影響》中的研究顯示:TA2在880℃擠壓時(shí),抗拉強(qiáng)度為465MPa,屈服強(qiáng)度為320MPa,本文所得到的力學(xué)性能均優(yōu)于其研究結(jié)果。
退火態(tài)TA2大口徑管材頭部、中部和尾部的力學(xué)性能如表3所示。
從圖4可知,擠壓溫度對(duì)于管材的抗拉強(qiáng)度、斷后延伸率和斷面收縮率影響較小,然而擠壓溫度對(duì)管材的屈服強(qiáng)度產(chǎn)生了明顯影響,具體來(lái)說(shuō):TA2的相轉(zhuǎn)變溫度對(duì)管材的屈服強(qiáng)度產(chǎn)生了明顯影響,TA2相轉(zhuǎn)變溫度以下和TA2相轉(zhuǎn)變溫度以上管材屈服強(qiáng)度均有較好的穩(wěn)定性,其原因?yàn)門A2晶體結(jié)構(gòu)由密排六方結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結(jié)構(gòu)。
⑴利用260MN、680MN壓機(jī)機(jī)組對(duì)TA2大口徑管材進(jìn)行熱擠壓,在TA2相轉(zhuǎn)變溫度以下,晶粒得到了明顯細(xì)化,在TA2相轉(zhuǎn)變溫度以上,晶粒雖然得到破碎,晶粒形貌發(fā)生了變化,但晶粒尺寸沒(méi)有明顯細(xì)化。
⑵采用熱擠壓工藝生產(chǎn)的大口徑TA2管材頭部、中部、尾部力學(xué)性能具有較好的穩(wěn)定性和均勻性。
但我們都知道,那倉(cāng)庫(kù)的鑰匙只有丁主任和甲洛洛有,只要丁主任不開(kāi)口,其他的人也不好說(shuō),也沒(méi)必要管這閑事。而且這小偷明明抓走了,也不知還會(huì)有誰(shuí)又冒這么大的風(fēng)險(xiǎn)。