钛合金室温和高温三维复合型断裂实验研究

钛合金结构在复杂载荷和工况下的损伤容限对现代飞行器安全十分重要,但至今没有结构三维几何尺寸因素对材料高温断裂性能的影响结果报道.利用新发展的光测断裂试验技术,对航空结构材料TC11高温钛合金制成的紧凑拉伸剪切试样,在3种不同温度条件下进行了多种厚度（1.8～7.1mm）的I/II复合型断裂试验,系统分析了温度、厚度和复合载荷对断裂承载力和裂纹起裂角的影响.结果表明,TC11材料在室温下断裂承载力随厚度增加单调降低;在高温下则呈现与室温下不同的厚度效应：温度明显降低2mm试样的承载能力,而增强7mm试样的承载能力,4mm试样的承载能力则较少变化.I/II复合加载时起裂角在室温和高温条件下都存在一定的厚度效应和温度效应.这些复杂的厚度-温度耦合效应不能用已有断裂理论准确预测,必须发展新的三维复合型断裂理论和评定技术.     

喷淋酸洗技术在钛合金表面除氧化皮的应用

喷淋酸洗工艺是一种采用喷淋方式把酸液喷淋到钛合金表面,进行酸蚀氧化皮的工艺,是一种提高成材率,增加酸洗效果的除氧化皮工艺,是适用多品种、多规格除氧化皮的酸洗技术,设备投资低、经济适用、环保。     

基于PAM-STAMP软件反算求解钛合金外缘翻边展开毛坯

由于外缘翻边成形过程中应力应变在变形区分布不均匀,以及钛合金板材具有明显的各向异性,导致外缘翻边成形及卸载回弹后的试件将会产生诸多形状畸变现象,例如：翻边高度分布不一致、竖边与腹板平面夹角不垂直。本文针对料厚为1.0mm的TA2M钛合金板材,采用PAM-STAMP软件对外缘翻边理想模型进行反算求解展开毛坯。展开毛坯经过外缘翻边成形数值模拟后的结果显示,反算求解法能够准确的计算出试件的展开毛坯,使以上畸变现象可以避免发生。     

镁合金在可植入医疗器械中的应用展望

<正>镁是一种可被人体吸收的常量元素,具有较高的强度和刚度。此外,镁合金还具有良好的可降解性,可以被人体吸收从而避免了异物在人体内长期存留以及二次手术等问题。因此,利用镁合金独特的性能,开发新型可植入医疗器械,可以广泛地造福于人类,并可产生巨大的社会和经济效益。可降解生物     

含钛复合矿选择性提取制备钛合金

采用固体透氧膜（solid oxygen-ion membrane,SOM）熔盐电解法,对含钛复合矿直接脱氧并选择性提取钛合金.经过X-射线衍射（X-ray diffraction, XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）和能量分数X-射线（energy dispersive X ray, EDX）分析,结果表明：从含钛高炉渣中可以直接提取出Ti5Si3合金粉末,并可有效去除金属杂质Ca,Mg,Al;从钛铁矿中可以直接提取出TiFex合金.最后,对电解脱氧过程进行讨论分析.     

钛合金Ti6Al4V铣削加工中切削力的三维数值模拟

结合航空钛合金立铣加工的实际情况,提出了主、副切削刃同时进行切削的螺旋齿双刃切削有限元模型,进而利用该模型对航空钛合金Ti6A l4V进行了铣削加工切削力的三维数值模拟研究,得到了铣削过程中切削力的变化曲线和数值,揭示了铣削过程一个周期内切削力的变化规律.通过铣削力实验测得了相同切削条件下的切削力,实验结果与有限元模拟结果较为一致,证明所建立的有限元模型是正确的,可用于预报铣削力值.切削力三维数值模拟的研究为钛合金这种难加工材料切削加工工艺参数优化、刀具的合理选择及其优化设计奠定了基础,同时也为进一步有效控制钛合金航空薄壁零件因切削力作用引起的加工变形提供了新的研究手段.     

硬质合金刀具车削钛合金切削变形试验研究

钛合金是航天制造业中的重要材料,具有弹性模量小、导热系数小、回弹大、相对切削加工性很差等特点。在钛合金切削加工中的各种物理现象,如切削力、切削热、刀具磨损以及已加工表面质量等,都是以切屑形成过程为基础的。本文根据钛合金车削试验,改变切削参数,通过测量各种切削条件下得到的切屑的几何尺寸,计算变形系数,研究了切削速度vc、进给量f等因素对切削变形的影响规律。     

钛合金磨削加工研究的进展

对国内外在钛合金磨削方面的研究现状进行了概述,分析了国内在此研究领域的发展方向,指出待解决的主要问题.对钛合金磨削加工的进一步研究很有参考价值.     

基材类型对钛合金电子束熔丝沉积成形的组织与硬度的影响

采用TC4钛合金焊丝,在α钛合金、α+β钛合金和β钛合金表面进行电子束熔丝沉积增材成形试验,研究了异种材料增材成形时基材对成形层及附近材料的显微组织和硬度的影响规律。结果表明:成形层的宏观组织均是沿成形高度方向外延生长的粗大柱状晶,基材类型对柱状晶的尺寸有较大影响,TB5为基材时柱状晶尺寸较小;成形层的微观组织为典型的网篮组织,但以TA3为基材的成形层中α片层较为粗大且无马氏体α’相,以TC4为基材的成形层中片层α相的尺寸较小,而以TB5为基材的成形层中有α’相析出,且越靠近基材,α’相的尺寸越小,数量越多。在基材原表面附近的基材内部有一层过渡区域,其中部分金属在成形过程中被熔化。熔化区尺寸与基材类型有关,以TA3为基材时熔化区最小;过渡区内材料的硬度发生明显变化,尤其是以TB5合金作为基材、表面沉积TC4合金时,该区域的显微硬度高于TB5和TC4合金的硬度。研究表明,基材的热物理性能对成形过程中热传导的影响、合金元素含量对材料组织转变的影响,是过渡区域内熔化区尺寸、成形层与过渡层中组织与硬度变化的主要影响因素。     

第一性原理研究Mg(16-x)Tix(x=1-16)合金的晶体结构和力学性质

设计力学性能良好的新型镁钛合金对于促进汽车工业、固态储氢材料以及生物复合材料具有重要的意义. 本文基于第一性原理计算, 以能量为判据, 筛选出了Mg(16-x)Tix(x=1~16)每个组分下最稳定的晶体结构, 同时通过形成能、声子谱以及弹性常数对相对稳定的Mg15Ti1, Mg2Ti2, Mg1Ti15晶体结构进行了详细的研究. 研究结果表明镁钛合金是不相溶的, 形成的结构均为亚稳态结构且是热力学稳定的, 此外钛含量的增加有利于增加镁钛合金的硬度以及延展性, 这与实验结果一致, 但是会降低共价键的强度.