7475铝合金与TC18钛合金接触腐蚀研究
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TC18 钛合金机械支座模锻成形特性的研究随着现代机械工业的发展,合金材料的使用越来越广泛。
其中,TC18 钛合金具有较高的强度、刚度和耐蚀性,在航空航天工业、化工制药等领域得到广泛应用。
在钛合金机械支座中,模锻成形是一种常见的制造工艺。
因此,本文旨在研究TC18 钛合金机械支座的模锻成形特性。
一、TC18 钛合金的特性TC18 钛合金是一种真空熔炼制造的α+β相钛合金。
它具有良好的机械性能、高温强度、低密度等优点,在航空航天、化工、医疗等领域得到广泛应用。
其主要化学成分为Ti-6Al-4V-0.25Fe-0.2Y 等,具有以下性质:1.高强度、高耐蚀性。
TC18 钛合金的拉伸强度为890MPa,屈服强度为790MPa,比强度高,且具有良好的抗腐蚀性能。
2.良好的加工性能。
由于其相结构以及化学成分的优化,TC18 钛合金具有较佳的热加工性能,可以采用多种加工工艺进行成形。
3.低密度。
TC18 钛合金的密度为4.43g/cm³,相对于钢材等金属材料来说,具有较低的密度,可以减轻设备重量。
二、模锻成形工艺模锻是一种通过金属在模具中受力进行形变而制造零件的工艺。
模锻同样具有以下工艺特点:1.材料经过锻造后,具有高强度,高韧性等优点,可以有效提高零件的力学性能。
2.零件的形状、尺寸容易控制。
模锻成型工艺可以有效控制零件的尺寸和形状,使零件达到设计要求。
3.生产效率高。
相对于其他工艺,模锻生产效率高,且可以进行批量生产。
三、TC18 钛合金机械支座的模锻成形工艺研究1.模具设计模具是模锻成型的关键,其设计直接关系到成型质量。
针对TC18 钛合金的机械支座,需要设计合理的模具。
通常情况下,模具分为四个组成部分:上模盘、下模盘、模芯、分模夹具等。
在模具设计中,需要考虑材料的热膨胀系数、材料的导热性能等因素。
2.热处理工艺热处理工艺是模锻工艺的必须流程。
通过加热和冷却处理,可以改变材料的组织结构,提高材料的强度和韧性。
飞行器材料的耐腐蚀性能研究在航空航天领域,飞行器的性能和安全性至关重要。
而材料的选择和性能则是决定飞行器能否在复杂的环境中可靠运行的关键因素之一。
其中,耐腐蚀性能是飞行器材料所必须具备的重要特性之一。
飞行器在运行过程中会面临各种各样的腐蚀环境。
比如,在高空中,大气中的氧气、水分、紫外线以及其他化学物质都可能对飞行器的表面造成侵蚀。
在飞行过程中,由于温度和压力的变化,也会加速腐蚀的发生。
此外,飞行器在海上飞行时,还会受到海洋大气中的盐分侵蚀。
这些腐蚀因素不仅会影响飞行器的外观,更严重的是会降低材料的强度和性能,从而危及飞行安全。
不同的飞行器材料在耐腐蚀性能方面表现各异。
铝合金是飞行器制造中常用的材料之一,它具有重量轻、强度高的优点,但在耐腐蚀方面存在一定的局限性。
特别是在含有氯离子的环境中,铝合金容易发生点蚀和晶间腐蚀。
钛合金则具有较好的耐腐蚀性能,在强酸、强碱等恶劣环境中都能保持较好的稳定性。
但钛合金的成本较高,限制了其在一些领域的广泛应用。
复合材料在近年来也得到了越来越多的关注,如碳纤维增强复合材料。
这类材料具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,但在制造工艺和成本方面仍存在一定的挑战。
为了提高飞行器材料的耐腐蚀性能,研究人员采取了多种方法。
表面处理是一种常见的手段。
通过阳极氧化、化学镀、喷漆等方法,可以在材料表面形成一层保护膜,阻止腐蚀介质与基体材料的接触。
例如,对铝合金进行阳极氧化处理,可以在其表面生成一层致密的氧化铝膜,显著提高其耐腐蚀性能。
材料的优化设计也是一个重要的方向。
通过调整合金元素的种类和含量,可以改善材料的微观组织结构,从而提高其耐腐蚀性能。
例如,在不锈钢中添加适量的钼元素,可以增强其在氯离子环境中的抗腐蚀能力。
此外,新型耐腐蚀材料的研发也在不断推进。
一些高性能的耐腐蚀合金和复合材料不断涌现,为飞行器的设计和制造提供了更多的选择。
同时,对腐蚀机理的深入研究也有助于开发出更有效的耐腐蚀措施。
第3卷第2期2012年5月航空工程进展ADVANCES IN AERONAUTICAL SCIENCE AND ENGINEERINGVol.3No.2May 2012收稿日期:2011-05-31; 修回日期:2011-06-24通信作者:关迪,guanfei@mail.nwpu.edu.cn文章编号:1674-8190(2012)02-174-04TC18钛合金焊接接头力学性能试验研究关迪,孙秦(西北工业大学航空学院,西安 710072)摘 要:氩弧焊和电子束焊是钛合金加工中两类常见的工艺方法,对比研究两种工艺对焊接接头力学性能的影响对其在工程中的合理选用具有重要的参考价值。
完成了TC18钛合金氩弧焊接头和电子束焊接头的静力拉伸及旋转弯曲疲劳试验,并根据试验结果对两类焊接接头的力学性能进行了对比分析,采用统计学方法给出了二者的中值疲劳寿命S-N曲线及疲劳极限。
研究结果表明:氩弧焊接头焊缝区内晶粒粗大,使得材料的力学性能明显劣化;电子束焊接头具有更高的抗拉强度与更好的高周疲劳性能,更有利于工程应用。
关键词:TC18钛合金;氩弧焊;电子束焊;抗拉强度;疲劳中图分类号:TG407;V215 文献标识码:AExperimental Investigation on the Mechanical Properties ofTC18Titanium Alloy Welded JointsGuan Di,Sun Qin(School of Aeronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China)Abstract:Argon arc welding and electron beam welding are two types of familiar processing method for titaniumalloy.Study on two kinds of welding technology and its influence for welded joints are of important referencevalue in engineering.Mechanical properties of argon arc welded joints and electron beam welded joints made byTC18titanium alloy are investigated based on experiments,median fatigue life S-Ncurve and fatigue limit areobtained by statistical method.The results show that argon arc welded joint has coarse grain which made deteri-oration of TC18base metal,while electron beam welded joint is better for engineering application as it has high-er tensile strength and better fatigue resistance than the former.Key words:TC18titanium alloy;argon arc welding;electron beam welding;tensile strength;fatigue0 引 言钛合金以其高比强度、高比刚度、优良的热稳定性和热加工性在航空器结构中得到了越来越广泛的使用,焊接是钛合金加工制造的一种重要方法[1-2]。
航空用7475-T7351铝合金厚板耐腐蚀性能刘铭;李惠曲;陈军洲;李国爱;陈高红【摘要】研究航空用7475-T7351铝合金厚板晶间腐蚀及剥落腐蚀性能,并利用金相和透射电镜分析该合金的腐蚀行为.结果表明:7475铝合金无明显晶间腐蚀,剥落腐蚀程度由表层的EA级递增至心部EC级.7475铝合金厚板发生剥落腐蚀主要是由于合金为片状组织,同时晶界存在由电偶腐蚀构成的通路,晶界腐蚀产物体积膨胀产生楔入力使晶间腐蚀沿着与表面平行的方向发展并逐步演变为剥落腐蚀.再结晶程度由表层到中心逐渐降低,晶粒长宽比增加,剥落腐蚀倾向增大,导致表层到心部的剥落腐蚀程度增加.%The intergranular corrosion and exfoliation corrosion properties of 7475-T7351 aluminum alloy plate for aviation were investigated, and the corrosion behaviors of the alloy were analyzed by metallographic analysis(MA) and transmission electronmicroscope(TEM).The results show that no obvious intergranular corrosion is observed, but exfoliation corrosion grade of 7475-T7351 aluminum alloy increases from EA on surface to EC in the core.The exfoliation corrosion of 7475 alloy plate is mainly because of the typical lamellar structure, and the pathway formed by galvanic corrosion on grain boundary.The expansion of grain boundary corrosion product volume produces the wedgingforce,makes intergranular corrosion grow along the direction in parallel with the surface,and then gradually evolves into exfoliation corrosion.The degree of recrystallization decreases gradually from the surface to center, and the grain length-to-width radio increases, which inclines to exfoliationcorrosion and leads to the exfoliation corrosion grade increasing from surface to center.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)009【总页数】7页(P129-135)【关键词】7475铝合金;晶间腐蚀;剥落腐蚀;再结晶【作者】刘铭;李惠曲;陈军洲;李国爱;陈高红【作者单位】北京航空材料研究院,北京 100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095;北京航空材料研究院,北京 100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095;北京航空材料研究院,北京 100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095;北京航空材料研究院,北京 100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095;北京航空材料研究院,北京 100095;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心,北京 100095【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+1早在20世纪30年代,人们就开始研究Al-Zn-Mg-Cu系合金,但由于该系合金存在较为严重的腐蚀现象,限制了合金的进一步应用[1-3],因此众多研究者通过微合金化、高纯化、开发新合金以及新的热处理状态等方法,明显改善了合金的腐蚀性能[4-6]。
研究论文RESEARCH高强度铝合金具有比重小、强度高、耐蚀性好、加工及焊接性能优良等诸多优点而被广泛应用于飞机结构[1-3]。
在服役期间,飞机结构会不断经受恶劣自然环境和交变载荷的考验,对其服役性能提出了严苛要 求[4-5]。
腐蚀疲劳失效是高强度铝合金结构的一种常见失效形式,因其无预兆性、强破坏性、高危害性等特点而备受业界关注[6],毕竟结构安全关乎到生命安全和国防安全。
数年来,国内外相关领域学者致力于高强度铝合金结构腐蚀疲劳的研究工作,为该类结构在腐蚀疲劳方面的试验开展,机理探索和工程应用夯实了基础。
1 飞机用高强度铝合金简介自氧化铝于1808年在实验室电解还原得到原铝,并在1884年首次作为建筑材料应用于美国华盛顿纪念碑尖顶至今,原铝加入各种元素制成的铝合金已成为工业应用中最为广泛的一类有色金属结构材料[7]。
其中的高强度铝合金因轻质高强等优点,更是成为飞机轻量化的首选材料,在航空工业中占据不可或缺的重要地位。
表1给出了典型高强度铝合金在飞机上的应用情况[2]。
高强度铝合金是在高品质原铝中添加适量稀土元素制得的,目的在于强化原铝组织改善原铝性能,使其能够满足使用需求[8]。
自1906年Wilm 发现Al-Cu-Mg 系(2XXX 系)合金的时效硬化现象以来,业界对于高强飞机用高强度铝合金腐蚀疲劳研究进展*王安东,陈跃良,卞贵学,张 勇 (海军航空工程学院青岛校区,青岛 266041)[摘要] 腐蚀疲劳是飞机用高强度铝合金在服役过程中必然经历的阶段,亦是飞机结构寿命及可靠性评估的重中之重。
简要介绍了飞机用高强度铝合金近年的发展历程,分析了高强度铝合金腐蚀疲劳的重要影响因素及环境模拟技术,归纳了高强度铝合金腐蚀疲劳裂纹萌生机理及扩展机制模型,指出了高强度铝合金腐蚀疲劳在未来研究中的重点、难点问题,为高强度铝合金腐蚀疲劳的试验开展、机理探索和工程应用奠定了基础。
关键词: 飞机; 高强度铝合金;腐蚀疲劳Research Progress on Corrosion Fatigue of High Strength Aluminum Alloy of AircraftWANG Andong, CHEN Yueliang, BIAN Guixue, ZHANG Yong(Naval Aeronautical Engineering Institute Qingdao Campus, Qingdao 266041, China)[ABSTRACT] Corrosion fatigue is a necessary stage for the high strength aluminum alloy of aircraft in service, and it is the key to assess the life and reliability of aircraft structure. The development process of high strength aluminum alloy of aircraft was briefly introduced here. Meanwhile the important factor and key technology on environment simulation for corrosion fatigue were analyzed. The corrosion fatigue crack initiation mechanism model and extension mechanism model of high strength aluminum alloy were summarized. The difficult and emphatic point on corrosion fatigue in future research was pointed out scientifically. This is the basis for corrosion fatigue of high strength aluminum alloy to carry out the test, explore the mechanism and apply on engineering.Keywords: Aircraft; High strength aluminum alloy; Corrosion fatigue DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2017.20.095表1 典型高强度铝合金在飞机上的应用研究论文RESEARCH度铝合金开展了细致的研发工作。
TC18钛合金的高温变形与蠕变行为研究的开题报告
1.研究背景
TC18钛合金作为一种常用的高强度、高温材料,已经被广泛应用于航空航天、航空发动机、汽车、医疗等领域。
在高温环境下,钛合金的力学性能和耐腐蚀性能都受到影响,因此需要研究其高温变形和蠕变行为,以提高其高温应用能力。
2.研究内容
本文将重点研究TC18钛合金在高温下的变形和蠕变行为。
具体内容包括:
(1)高温单轴拉伸试验:对不同温度下的TC18钛合金进行单轴拉伸试验,得到其高温下的应力-应变曲线,分析其变形和断裂特点。
(2)高温蠕变试验:对不同应力和温度下的TC18钛合金进行蠕变试验,得到蠕变曲线和蠕变速率,分析其蠕变行为。
(3)组织结构分析:通过金相显微镜、扫描电镜等手段,观察样品的组织结构和变化,分析其对高温变形和蠕变行为的影响。
3.研究意义
通过研究TC18钛合金的高温变形和蠕变行为,可以更深入了解钛合金在高温环境下的力学性能和变形机制。
同时,可以为该材料的高温应用提供重要的参考和指导,促进钛合金在航空、航天、汽车和医疗等领域的应用和发展。
tc18钛合金参数
摘要:
1.钛合金简介
2.tc18钛合金的特性
3.tc18钛合金的应用领域
4.tc18钛合金的优点与局限性
5.我国钛合金行业的发展
正文:
tc18钛合金是一种高性能的钛合金材料,具有优秀的力学性能、良好的耐腐蚀性和高温性能。
这种材料主要应用于航空航天、化工、医疗等高技术领域。
tc18钛合金的主要特性包括:
- 高强度:tc18钛合金具有较高的抗拉强度和屈服强度,能够承受较大的应力。
- 良好的耐腐蚀性:tc18钛合金在海水中具有优异的耐腐蚀性,使其在海洋环境中具有良好的应用前景。
- 高温性能:tc18钛合金在高温环境下具有较好的力学性能和稳定性,使其在高温应用领域具有优势。
tc18钛合金的主要应用领域包括:
- 航空航天:tc18钛合金广泛应用于航空发动机、导弹、卫星等部件的制造,可减轻飞行器重量,提高燃油效率。
- 化工:tc18钛合金可用于制造化工设备,如反应釜、管道等,具有良好的耐腐蚀性能。
- 医疗:tc18钛合金具有良好的生物相容性,被广泛应用于人工关节、植入支架等医疗领域。
尽管tc18钛合金具有诸多优点,但其在生产成本、加工难度等方面还存在局限性。