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沈陽泰恒通用科技有限公司公司以“著眼軌道交通設備,開發鈦合金應用技術”為發展理念,以鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲為主打產品,公司先后與中國北車集團、南車集團旗下公司建立了良好的合作關系,并在車輛輕量化、替代進口產品等方面開展了廣泛的合作。

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鈦合金加工禁區探索者
發布時間:2019-01-05 18:06 來源:沈陽泰恒通用科技有限公司 閱讀:
梁和一直保持著積極進取的科研精神,不斷開拓和拓展新的科研領域,在中國新材料科學技術領域享有良好的學術聲譽,于2年加入北京科技大學材料科學與工程學院。008,博士,參與863個子課題研究:小直徑銅包鋁雙金屬復合連鑄及復合絲的機電特性。
    
     畢業后,在北京有色金屬研究總院從事科研工作?,F為山東吉利股份有限公司董事級高級工程師,發表文章18篇,其中5篇已被SCI、EI收錄。先后申請專利16項,授權發明專利5項,實用新型專利4項。
    
     在產品研究中,他發現鈦合金具有密度低、比強度高、抗疲勞強度和裂紋擴展性好、耐腐蝕性好、焊接性能好等綜合性能,在航空、航天、汽車等領域有著越來越廣泛的應用前景。但在高端鈦合金加工領域,我國仍處于相對落后的狀態。例如,國外飛機采用TA18(Ti-3al-2.5V)鈦合金薄壁管作為輸油管道,不僅強度高,而且重量輕,但由于我國鈦合金管加工工藝較差,很難獲得最佳的斷裂后拉伸強度和延伸率。小直徑鈦合金管穩定。目前只能裝配不銹鋼管。在相同的操作條件下,鈦合金管的重量比鈦合金管增加73%。一架飛機需要裝配近千根這樣長而短的管子,而且重量可以增加。想知道。
    
     為了徹底解決這一問題,梁和選擇了比較容易加工的TC4(Ti-6Al-4V)鈦合金薄壁管代替TA18(Ti-3Al-2.5V)。與TA18相比,TC4鈦合金的合金含量增加了兩倍左右,材料完全退火,拉伸強度也超過900MPa,塑性較差,冷加工時管子很容易開裂。
    
     TC4鈦合金管材的軋制在國內外得到了廣泛的研究。結果表明,即使每道厚壁管的加工量小于10%,每道退火也不能保證軋制出合格的薄壁管,因此業界一致認為,TC4鈦合金只能擠壓成厚壁管,而冷軋薄壁管是基因。拉力被認為是TC4鈦合金加工的禁區。
    
     為了突破這一加工限制區,梁和查閱了數百份中外文件,并咨詢了20余名國內專家、學者和技術人員。他們給出了基本相同的答案。這是一個無法克服的加工限制區。最好不要在這個項目上浪費時間。
    
     越是禁止加工區,越是值得突破。經過多次試驗,梁和發現TC4鈦合金管在冷軋過程中開裂的主要原因是管坯擠壓后的粗晶。同時,鈦合金在冷軋過程中發生嚴重的加工硬化,塑性急劇下降。由于鋼管在軋制過程中易開裂,每道次的變形率不超過10%,加工過程中變形率小,中間退火后難以細化晶粒,導致下道次軋制變形率提高失敗,最終形成無法解決的死循環。
    
     要破解這個死區,就必須從源頭上解決這個問題。通過對金相和塑性變形基本理論的深入研究,梁和發現在TC4鈦合金材料的熱軋塑性變形過程中,位錯密度的增加導致材料的加工硬化,同時由于位錯導致材料的位錯密度降低。TC4鈦合金在熱軋變形初期的軟化不足以抵消其硬化。表現出明顯的加工硬化。隨著變形量的增加,軟化作用占主導地位,使應力應變逐漸減小或趨于穩定,也可以發現,當變形溫度不變時,應力隨應變率的增加而增大,說明TC4鈦合金具有正應變率敏感性。在相同應變率下,應力應變隨變形溫度的升高而減小,說明TC4鈦合金對變形溫度敏感。TC4鈦合金的應力應變曲線如圖1所示。
    
     基于上述理論,梁和創造性地提出了恒溫大變形細化鈦合金晶粒的思想。TC4鈦合金薄壁管冷軋前,采用特殊工藝對管坯進行恒溫加熱,然后瞬間大變形軋制。由于鈦合金瞬時熱軋后的彈性較大,熱軋過程中管體回彈后的整體尺寸變形率只有30%左右,但在內部,晶粒尺寸從50-100微米減小到5-10微米,晶粒尺寸瞬間減小90%,在此基礎上進行冷軋時再次指出,該管的單道次加工變形率可達50%左右,不開裂,這是傳統工藝無法實現的。通過該工藝,只有3-5道冷軋機才能將壁厚8-10 mm的TC4鈦合金擠壓管坯軋制到小于1 mm的壁厚,大大提高了生產效率。
    
     試驗結果表明,TC4鈦合金全退火薄壁管的拉伸強度為900MPa,斷裂后的延伸率為15%,晶粒尺寸為m,如圖2所示。
    
     (3)在化工、石化行業,需要耐腐蝕、高強度的管式冷凝器、換熱器、冷卻器、反應器和分離器。
    
     同時,該技術可廣泛應用于其它難熔薄壁管的制備,如鋯管(主要用于民用核電工程)、鎢管、鉬管、高溫合金管、彌散銅管、鋁基增強復合管等,克服了加工禁令。TC4鈦合金管的離子區不易變形,對比較容易加工的TA18(Ti-3al-2.5V)鈦合金管進行回顧,會給人一種小的感覺,所有問題都會立即得到解決。
    
    

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沈陽泰恒通用科技有限公司主要生產鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲等各種鈦合金產品,是一家集鈦合金產品研發、設計、生產、銷售于一體的高新技術企業。