该合金具有深度淬透性和明显的时效强化效应,因此可制成大型锻件、模锻件和高强承力件.在进行新的工艺探索时,大锻件由于尺寸大,对不同尺寸的大规格锻件进行等尺寸实物试验是不经济的,而实验常规试样试验结果会与实际(略)很大,并且具有一定的局限性.通过实测和ANSYS有限元模拟两种手段研究了Φ170mm×250mm大尺寸锻棒(略)时效升温过程中内部温度场的变化情况,OM、SEM、TEM及X射线衍射用于对固溶后降温和时效升温过程合金显微组织、断口表面及相进行分析.维氏硬度和室温拉伸用于机械性能的分析. 研究结果表明,Φ170mm×250mm锻棒热处理降(略)外温差可达50℃左右,采用ANSYS有限元分析软件能准确的反映工件热处理中的热过程.通过模拟得到降温过程的温度(略)对误差在2%~5%左右.由于相变的原因875℃固溶空冷曲线有一段近似平台,这一平台把875℃固溶后空冷降温过程分三阶段. Φ170mm×50mm锻棒875℃固溶降温过程中发现从心部到边部析出。高强度钛合金材料具有强度高、比强度大、耐蚀性好等X点,被广泛地应用于航空航天等X域。目前我国高强度钛合金材料的种类较少,对铸造高强度钛合金的组织与性能研究也不系统。研究了高强度BT22钛合金的组织和性能,并着重研究了固溶温度、冷却速度、时效温度、保温时间对铸造BT22钛合金显微组织和力学性能的影响,确定了BT22高强度铸造钛合金的热处理工艺参数,为BT22铸造高强度钛合金的实际工程应用提供了理论基础。 研究表明,BT22钛合金的α←→β相的转变温度约为885℃,不同热处理工艺对合金的组织和性能影响较大。在低于885℃固溶处理之后,合金在原β晶粒中析出针状α相:在885℃以上固溶保温然后水冷,得到单β相组织,合金具有较好的塑性;在810℃和760℃两X固溶后空冷,合金的组织均匀且具有较好的综合力学性能。 BT22钛合金时效时,合金的固溶组织中的α相长大然后溶解到β基体中,此时初生α相开始析出;同时SEM分析表明,在初生Q相和B基体之间有细小针状α相(次生α相)析出,时效处理后合金的组织仍为α+β相;随着时效温度的升高和保温时间的延长,合金的强度和塑性先增加后降低。 固溶和时效工艺可以改善合金中β相的组织形态及分布,这是改善合金强度和塑性的重要手段。铸造BT22钛合金经810℃固溶1h,然后炉冷至760℃保温1h后空冷,并在620℃时效处理8h,合金具有X异的综合力学性能:抗拉强度:R<,m>≥1150 MPa,屈服强度:R<,p0.2>≥1100MPa,伸长率:A≥5%,断面收缩率:Z≥15%。