Ti55531鈦合金鍛件工藝研究及試制

鈦合金由于其優秀的比強度、抗腐蝕性能被廣泛應用于飛機結構件的制造。Ti55531合金是一種新型高強高韌β型合金，其名義成分為Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-1Zr。此合金擁有良好的淬透性和較寬的加工工藝范圍，特別適合制造必須承受巨大應力的零部件，比較適合用于結構件，起落架、機翼、發動機掛架之間的連接裝置等。我司利用現有設備，針對Ti55531合金的性能特點開展了梁類鍛件的試制，獲得了外形尺寸合格、性能優良的高品質產品。

技術條件

圖1所示為某型號飛機的梁類零件，力學性能要求如表1所示。此梁類零件由上、下椽條和腹板組成，上、下椽條以受拉、壓的方式承受彎矩載荷，腹板則以受剪的方式傳遞切向載荷。該梁類零件為高筋薄腹板結構，壁板高度與厚度并不均勻，截面起伏大，是一種典型的難成形結構，材料為Ti55531鈦合金。

隨著計算機、平板電腦、智能手機、多媒體、互聯網、云技術等信息技術的高速發展，完全可以讓學生利用現代化信息手段進行實踐操作，將信息技術與實訓教學相融合。信息技術將需要通過理論講解而無法直接進行實訓操作的這部分知識和技能用虛擬實訓、微課學習等信息手段，讓學生能直觀地進行學習。學生可在反復的解剖拆裝搭建編程以及觀看微課過程中學習自動化生產線設備的拆裝、系統搭建、編程、調試與維護等內容，昂貴的精密設備可任意拆裝,操作失誤不會造成設備損壞或人身危害。

技術路線

Ti55531鈦合金梁類鍛件的主要生產流程為：鍛造(制坯→終鍛)→性能熱處理→理化檢測→粗加工→超聲波檢測。

鍛件原材料

毛坯選用西部超導材料科技股份有限公司提供的

180mm規格的Ti55531棒材，化學成分如表2所示。

鍛造工藝

⑴鍛造工藝流程。

開展港口碼頭船舶污染物接收處置能力建設首先需要明確“船舶污染物接收處置能力”的內涵和組成，這是船舶污染物接收處置能力建設開展的前提。

2)模鍛兩火。

原材料交貨時已經進行固溶時效處理，熱處理制度為：790℃×2.5h/AC+610℃×8h/AC。為了保證零件的性能符合最終使用需求，對試制件重新進行熱處理試驗。對試制件分別進行固溶+時效處理和雙重退火處理后，進行力學性能檢測。固溶+時效處理工藝為：固溶溫度790℃，時間2h；時效溫度600℃，時間8h。雙重退火工藝如下：一次退火溫度860℃，退火1.5h后爐冷；二次退火溫度560℃，退火8h后空冷。

元豐五年(1082)，山谷任江西泰和令三年，有《登快閣》：“癡兒了卻公家事，快閣東西倚晚晴。落木千山天遠大，澄江一道月分明。朱弦已為佳人絕，青眼聊因美酒橫。萬里歸船弄長笛，此心吾與白鷗盟?！迸e目遠望，萬木蕭條，江山廣遠，月下澄江如練。景物清華。山谷蕭然物外，孤懷澄澈，其元氣淋漓，乃得江山之助也。

為提高生產效率和節約生產成本，根據前期Ti55531合金鍛件生產經驗，鍛件用DEFORM-3D進行了數值成形模擬分析。模擬具體參數如表3所示。

1)模鍛1火。

通過模鍛成形模擬發現：當模鍛采用僅一火鍛造時，終鍛溫度過低，不滿足工藝規范。通過多次迭代優化，最終確定模鍛采用兩火鍛造。

圖3為終鍛一火成形過程中的溫度場和等效應變分布圖。當壓機壓下量為86mm時，鍛造壓力為4500～5000t。溫度分布：表面溫降較快，心部溫度較高，溫度為750～825℃。等效應變分布：鍛件本體變形量30%～40%。

“買”作為一個動詞，它表示“買入”，具有“取得”義，但在進入雙及物構式后，就具有了“買入+給出”的意義，這個“給出”的意義就是雙及物構式所賦予的。再比如，英語中的“refuse”“build”“make”“cook”“knit”“pour”“bake”“sing”等詞，它們都是“非給”類動詞，這些動詞本身不具備表達“傳遞”的意義，但它們進入雙及物構式后，就變成了表達“給予”意義的動詞。

圖4所示為終鍛兩火成形過程中的溫度場和等效應變分布圖。當壓機壓下量為35mm時，鍛件充滿情況良好，鍛造壓力為11800t。溫度分布：溫度為830～860℃，分布均勻。等效應變分布：鍛件本體變形量40%～50%。通過數值模擬可知，采用模鍛兩火鍛造，鍛件充型良好，變形量適中，最終確定鍛造工藝為制坯兩火+模鍛兩火工序。

工藝試驗及熱處理

為檢驗最終鍛件是否能夠達到使用要求，分別試制梁鍛件和肋鍛件用于分析檢測。梁鍛件和肋鍛件均采用常規兩相區鍛造，鍛造溫度為800℃，鍛造設備為16MN快鍛機。其中梁鍛件代號為A

、A

，采用自由鍛兩火的方式成形，A

來料棒材規格

180mm×530mm，A

來料棒材規格

180mm×290mm。肋鍛件代號為B

、B

，在16MN快鍛機上采用自由鍛三火的方式成形，B

來料棒材規格

300mm×850mm，B

來料棒材規格

300mm×650mm。兩鍛件鍛造參數如表4所示。

性能檢測項目如表5所示。試樣在熱處理后按照GB/T 228.1-2010加工成

5mm×25mm的標準拉伸試樣，然后在InStron 8802拉伸試驗機上進行室溫拉伸試驗。沖擊試驗在JBN-300B沖擊試驗機上進行試驗，試驗按照GB/T 229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》執行，試樣加工成10mm×10mm×55mm的U形缺口試樣。斷裂韌度在MTS810型試驗機上進行。金相試樣在拋光后，用HF+HNO

+H

O(體積比為1:3:10)的混合腐蝕劑腐蝕后，在DMI5000M Leica光學顯微鏡下觀察顯微組織。

采用模鍛工藝成形，先用自由鍛成形出與零件尺寸接近的預制坯，如圖2所示。此坯料可有效實現梁鍛件不同區域初始體積的合理分配，獲得良好的填充效果，避免折疊缺陷。鍛造工藝包括制坯和模鍛工序。

酵母菌不服氣道：“哼，你們人類一向以貌取人，但可別以‘小’取‘菌’。雖然我們是單細胞的生物，但我們是個大家族，已知的種類就有1 000多種。雖然我們個小，但是繁殖速度快，條件允許時，大概每兩個小時就能繁殖一代。所以你們人類1 d，我們酵母菌都好幾代同堂了，并且我們有好多好多的兄弟姐妹。我們也不像細菌那樣，連個細胞核都沒有，有真正的細胞核喲，可是真核生物?！?/p>

⑵模鍛成形數值模擬。

隨著航空航天技術的不斷發展，飛機結構設計的理論在靜強度、動強度、疲勞強度及斷裂強度方面不斷進化，目前損傷容限設計成為飛機結構設計的重要規范。斷裂韌度可用來表征材料抵抗裂紋擴展的能力，為材料的損傷容限設計提供參考依據。由于鍛件采用β退火+時效狀態斷裂韌性高于固溶+時效狀態，因此最終選取β退火+時效作為鍛件的最終熱處理方式。

鍛件試生產

鍛件分別經過兩火次制坯和兩火次模鍛生產，其鍛件外形尺寸滿足圖紙要求。鍛件每火次鍛造成形情況與數值模擬情況基本一致。鍛件每火次鍛造工藝參數見表6。試生產鍛件力學性能如表7所示，符合標準要求。

結束語

⑴通過數值模擬技術對模鍛成形過程進行不斷地迭代優化，制定出兩火次制坯和兩火次模鍛的工藝方案，鍛件充型良好，變形量均勻。

氫氣在標準狀態下密度為0.089 9 g/L，是相對分子質量最小的物質，主要用作還原劑。三氧化鉬熔點為795 ℃，沸點為1 155 ℃，在800～1 000 ℃蒸氣中主要以聚合分子(MoO3)3的形式存在，溫度高于600 ℃顯著升華，與氣態水結合生成MoO3 (H2O)3[1]，適當增加一段還原氫氣中的氣態水含量，能有效促進三氧化鉬揮發[2]。

改革開放40年來，農業、農村發展和農民生活都發生了巨大變化，其背后的原因當然有很多，其中，農民合作經濟組織的產生、發展及其在形式上的不斷創新，是推動農村經濟社會發展的重要動力之一，也是中國從傳統農業向現代農業轉變的重要載體。本文擬在回顧農民合作經濟組織40年變遷歷程的基礎上，討論實踐中創新的各種類型合作社及其與標準合作社之間的關系，指出中國農民合作社演變的未來路徑，并提出對策建議。