连续 SiC纤维增强钛基复合材料横向强度分析

第

５期４３

模型和修正Ｚｅｒｉｌｌｉ－Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ模型的单轴应力－应变曲线计算结果比较接近，但与试验数据的相关性相对较差，均不能如实反映ＴＣ４钛合金室温动态压缩试验的应变率敏感性。

摘自枟兵器材料科学与工程枠

Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ钛合金热成形极限图及其应用

成形极限是板材成形中十分重要的性能指标和工艺参数，反映了变形过程中板材在塑性失稳状态前的最大变形程度，是进行模具设计和工艺设计的主要依据。目前，国内外学者对室温条件下的板材成形极限做了诸多研究，而热态成形极限由于受温度、润滑、氧化以及应变量测量方法等诸多影响，相关研究相对较少。北京航空制造工程研究所联合北京航空航天大学，在６５０、７００、７５０℃温度条件下进行了Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金成形极限试验，建立其热成形极限曲线图（ＦＬＤ）。在此基础上，利用ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件进行数值模拟，对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金热态成形的破裂缺陷进行预测。最后，以所获得的热成形极限曲线作为破裂判据，建立韧性断裂预测模型，并通过试验验证其科学性。研究结果显示，随着温度的升高，Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金的热成形极限增加；有限元分析结果与试验结果相吻合，表明所建立的韧性断裂预测模型具有工程参考价值。

摘自枟塑性工程学报枠

连续ＳｉＣ纤维增强钛基复合材料横向强度分析

连续ＳｉＣ纤维增强钛基复合材料（ＳｉＣｆ／Ｔｉ）具有良好的综合性能，但其横向性能低于钛合金基体。为了准确地预测ＳｉＣｆ／Ｔｉ复合材料的横向强度，北京航空制造工程研究所赵冰等人提出一种基于界面脱粘强度的计算模型。采用ＳｉＣｆ／Ｔｉ复合材料十字拉伸试件来测试复合材料的纤维／基体界面脱粘强度，并分析了热处理时间对界面脱粘强度影响规律，以及不同纤维之间界面脱粘强度的差别。复合材料横向拉伸试件采用箔－纤维－箔方法制备，每个试件的纤维层数为１０层，纤维体积分数为３０％左右。在不同温度条件下测试复合材料的横向拉伸强度，拉伸温度分别为２５、３００、４００、５５０℃。结果表明，国产

ＳｉＣｆ／Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ复合材料界面脱粘强度为１６９ＭＰａ，高于进口ＳＣＳ－６ＳｉＣｆ／Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ复合材料的界面脱粘强度（６８畅５ＭＰａ）；随着热处理时间延长，ＳＣＳ－６ＳｉＣｆ／Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ复合材料的界面脱粘强度逐渐升高，而国产纤维增强Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ复合材料的界面脱粘强度则降低；采用建立的计算模型，计算的国产ＳｉＣｆ／Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ复合材料横向极限拉伸强度与试验值的偏差不超过３畅５％。摘自枟稀有金属枠

超塑成形及热处理对ＴＣ２１钛合金组织演变的影响

ＴＣ２１钛合金是一种高强高韧高损伤容限钛合金，具有良好的强度塑性断裂韧度和较低的裂纹扩展速率。ＴＣ２１钛合金的显微组织决定其使用性能和力学性能，通过形变热处理能有效地改善其显微组织，从而达到较好的性能。钛合金的超塑性成形技术是利用材料在超塑性状态下的优异变形性能而发展起来的一种技术。当钛合金处于超塑性状态时其流动性能好，易于填充，从而容易成形出复杂的合格零件。与普通锻态显微组织不同的是，经过超塑变形后的试样变形区明显发生动态再结晶，显微组织明显粗化，从而影响其性能。南昌航空大学董洪波等人对超塑变形后的ＴＣ２１钛合金进行热处理，研究了其组织演变规律。超塑性拉伸试验采用ＣＭＴ４１０４微机控制电子万能试验机，试样为５ｍｍ×１５ｍｍ的标准拉伸试样，通过电阻炉加热保温。ＴＣ２１钛合金在不同条件下超塑拉伸变形后，进行９００℃×１ｈ／ＡＣ＋５９０℃×４ｈ／ＡＣ双重退火热处理，用光学显微镜观察试样显微组织。结果表明，当变形温度在８９０～９６０℃时，ＴＣ２１钛合金的伸长率随变形温度的增加先增加后减少，最佳超塑性变形温度为９１０℃；

ＴＣ２１钛合金在α＋β相区超塑变形，然后在α＋β相区双重退火处理后得到双态组织；在准β区进行超塑变形、α＋β相区双重退火处理后得到网篮组织。

摘自枟特种铸造及有色合金枠