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鈦彎頭不同熱變形下的流變應力研究

2021-12-25

目前航空結構材料的設計理念逐漸由單純的靜強度設計向現(xiàn)代的損壞容限設計轉變,要求鈦彎頭在具有一定強度條件下,還要有較高的斷裂韌性與較低的疲勞裂紋擴展速率。TC4-DT鈦合金正是在此理念下由我國自行研發(fā)的新型損壞容限型鈦合金。目前對TC4-DT鈦合金的研究主要集中在損壞容限性能方面,對其熱成形行為的研究較少。由于微觀組織對損壞容限性能的影響很大,研究高溫條件下TC4-DT鈦合金的變形機制很有意義。本文主要研究TC4-DT鈦合金熱壓縮變形過程中變形溫度、應變速率及變形程度對流變應力和顯微組織的影響,建立鈦合金的 Arrhenius型熱變形本構方程,分析其中的動態(tài)再結晶行為,為實際生產(chǎn)提供理論參考。
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鈦的用途之廣泛

2021-12-25

航空工業(yè)是用鈦的主要領域,而噴氣發(fā)動機又是用鈦主要領域中的重要部分。據(jù)美國有關方面的統(tǒng)計,1959年-1973年,美國噴氣發(fā)動機制造業(yè)用鈦占全國總消費量的37%-50%,而小型亞聲速噴氣發(fā)動機的用鈦量則占其總質(zhì)量的1/3。在航空發(fā)動機中,用鈦材制造中等溫度構件比鋼材具有更高的疲勞強度、屈服程度、蠕變強度、較低的彈性模量,因而能降低疲勞載荷時的應力。鈦合金有很高的抗腐蝕性能,能大大舒緩噴氣發(fā)動機的壓縮性能。提高發(fā)動機壓氣機的增壓比和渦輪進氣口燃氣溫度,可以提高發(fā)動機的總效率,從而提高發(fā)動機推力,改善推重比和降低油耗。美國和英國發(fā)動機壓氣機的總壓比由上世紀60年代初期的10-13,增長到70年代的20-27,并正在逐年上升,總壓有望增大到50。在未采取冷卻技術條件下,多用途戰(zhàn)斗機渦輪進氣口溫度早已超過1650℃。
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