Ti-2%Al-2.5%Zr钛合金在350℃下的持久强度及蠕变行为

首先实验测出了δ=2mm的Ti-2%Al-2.5%Zr单相α-Ti合金板材在350℃下的σb及σ0.2值.据此,确定了6个不同的试验应力点,用以进行该材料在350℃下的高温持久试验.对试验结果进行数据处理,得到了可以向低应力方向外推的方程.继而,对试样的持久断口进行了SEM分析,用金相和TEM对此种钛合金在试验前的显微组织和试验后试样的均匀塑性变形区与集中塑性变形区进行研究,得到了反映该种钛合金在350℃和高应力条件下的高温持久过程、组织变化特征和以位错滑移为主的蠕变行为.     

氧在Ti-1100高温钛合金氧化中的扩散规律

测量了Ti-1100合金在600～750℃氧化100 h后氧化层的厚度和氧化层\固溶体界面处的氧浓度以及基体富氧层的深度、显微硬度的变化.合金在该温度区间的氧化增重由氧化物的增长和富氧固溶体的形成两部分组成,它们均呈抛物线规律变化.利用扩散方程和氧化物\固溶体界面处"有效氧浓度"计算出氧在氧化物中的扩散系数是氧在固溶体中的3～6倍.根据富氧层的深度所计算的氧在固溶体中的扩散激活能与扩散系数的线性回归结果具有相当好的一致性.     

钛合金Ti-6242S高温棘轮行为实验研究

为揭示钛合金Ti-6242S的高温棘轮行为特征,对钛合金Ti-6242S在25~520℃的温度范围内进行了单调拉伸、应变循环和应力循环实验. 结果显示:随着温度的升高,钛合金的弹性模量和名义屈服应力降低,延伸率增加;材料在应变循环下呈现出循环软化特性;在应力循环下,材料呈现出明显的棘轮行为,棘轮应变随着加载的应力幅值和温度的增加而增加,且对加载历史具有依赖性;同时,高温下的棘轮应变由塑性应变和蠕变应变共同贡献. 恒定平均应力下,大的应力幅值导致损伤和棘轮行为的交互作用,急剧缩短材料的疲劳寿命.     

焦炭塔塔体材料的持久强度研究

温度、应力是影响焦炭塔剩余寿命的两个重要因素,将Larson-Miller方程应用于焦炭塔塔体材料的持久强度计算中,得到:(1)20g钢在485℃下的持久强度σ148×5105;(2)焦炭塔温差越高,其寿命越短。通过实例得出了Cr-Mo钢的Larson-Miller值。     

Ti-1100/0.1Y高温钛合金等温热压缩变形行为

利用热模拟实验机对Ti 1100/0.1Y高温钛合金在温度990～1100℃,变形速率在0 001～10s-1范围内进行等温热压缩实验,观察变形后的显微组织,并根据动力学材料模型绘制出热加工图·结果表明:温度变化不改变σ ε曲线特征,但在 ε=10s-1时,出现流变不稳定性; ε=0.1～1s-1时,组织发生β相再结晶; ε=0 001～0 01s-1时,出现动态回复·综合考虑可热加工性和组织细化因素,温度在990～1020℃,变形速率在0 01～1s-1范围是良性热加工区域·     

两相钛合金(Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr)的高温形变特性

观察了两相钛合金(Ti-4.5Al-5Mo-1.5Cr)在810～940C温度和10~0s~(-1)～l0~(-3)s~(-1)应变速率范围内的高温形变行为。分析了磨擦力和形变热对此合金高温形变的影响,并采用不同的方法计算出特定条件下的塑性变形激活能。最后,利用流变区域化参数α对合金高温不稳定流变行为进行了详细分析,表明此参数应用的可行性。     

GH4169合金惯性摩擦焊接头的高温持久性能

通过显微硬度、SME和TME对直接时效态和固溶态的GH4169高温合金惯性摩擦焊接头焊态和焊后时效态的高温持久性能进行了分析。结果表明，对于上述两种合金在焊态下焊接接头的显微硬度出现明显的软化现象，经焊后时效处理，焊接接头的显微硬度分布较为均匀，并以焊合区的显微硬度最高。高温持久实验表明，经焊后时效处理的上述两种合金都呈现出典型的韧性断裂，并以直接时效态的ZSGH4169高温合金焊后＋时效惯性摩擦焊接头的高温持久性能量佳，并高于直接时效态的母材。     

近α高温钛合金中α2相的析出特性研究

对近α型高温钛合金(Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-Nd)进行不同条件下的热处理,采用透射电子显微镜对α2有序相进行了观察,总结了α2有序相的析出长大特征.     

动态应变时效对18-8型奥氏体不锈钢持久强度的影响

１８－８型奥氏体不锈钢试样经冷变形和不同工艺的动态应变时效预处理后，在８７３Ｋ温度下进行不同应力水平的持久性能试验．结果表明，动态应变时效预处理提高了材料的高温持久强度，且比冷变形处理具有更好的强化效果。微观组织观测结果很好地解释了其强化作用。     

Al2O3陶瓷高温弯曲切口强度的研究

试验研究了温度对Al2O3陶瓷弯曲切口强度的的影响，结果表明：20－800℃之间，材料的弯曲强度和弯曲切口强度不仅没有降低，甚至略有升高，它们的分散性随着温度的升高而降低，但在950℃条件下，其弯曲强度和弯曲切口强度均显著降低，分析认为：该陶瓷材料在低于800℃时，采用室温弯曲强度进行高温强度设计是安全可行的，同时在高温条件下，弯曲切口强度也可以利用室温弯曲强度进行了预测，研究结果为先进结构陶瓷材料的高温强度设计提供了强度预测的新方法。     

一种新型高强高韧TC27钛合金的高温变形行为

 采用Gleeble 3500 热模拟机对一种新型高强高韧TC27 钛合金进行等温恒应变速率压缩实验,开展TC27 钛合金的高温变形行为研究,为制定TC27 钛合金的热加工工艺提供依据。研究结果表明,TC27 钛合金应力应变曲线在变形温度较低时大致呈应变软化型;而在变形温度较高且应变速率较低时,应力应变关系曲线基本为稳态流动型。在应变速率为70 s^-1时,呈现较大幅的震荡现象。TC27 钛合金的流动应力对变形温度的敏感性在低温变形时要显著大于在高温变形时的;对应变速率的敏感程度随变形温度的升高而降低。利用实验数据对TC27 钛合金分别在700~850℃和850~1150℃温度段建立了本构方程,并具有较高的精度。通过高温变形微观组织观察,发现在变形温度高于β转变温度变形时,随变形温度提高,或应变速率降低,动态再结晶数量增加。     

工业纯钛室温蠕变性能试验

采用标准拉伸试验方法和小冲杆微试样试验技术测定钛材在室温下的蠕变性能,证实工业纯钛在室温下确实存在蠕变现象,但蠕变仅在应力足够大时发生。采用塑性薄膜伸张模型,将小冲杆试验测得的试样中心点挠度值δ转化为表征蠕变应变εsp和表征蠕变应力σsp,计算得到了与传统拉伸蠕变试验相应的蠕变应力一蠕变速率关系,比较结果说明两种测试方法获得的纯钛在室温下的蠕变速率较为接近。     

TC4钛合金板带高温成形性能研究

以TC4钛合金板带为研究对象,重点对其高温下的强度和热导率以及表面氧化皮等进行试验研究和分析.TC4钛合金的屈服强度和抗拉强度以及屈强比均随温度的升高而降低.所测合金的比热容范围为0.61~1.14 J/（kg·K）,热辐射系数为0.58.TC4合金表面氧化缺陷层主要由外侧含氧量较高的氧化皮和内侧的富氧层组成.随加热温度的升高和保温时间的延长,富氧层会向合金基体延伸使其氧化层厚度增加.在较高的应变速率和较低的变形温度下,TC4合金的变形抗力增加明显.应力-应变曲线随应变速率的降低由加工硬化型向动态再结晶型转变,变形温度越高其发生动态再结晶的临界变形量越小.     

三峡工程岩石拉剪蠕变断裂试验研究

根据三峡工程永久船闸地质勘探中获得的花岗岩岩石,采用了有效的加载方式,模拟了现场岩石节理情况,进行了岩石拉剪蠕变断裂的试验研究,研究了花岗岩在拉剪应力作用下的蠕变变形规律,蠕变模型的建立等,为三峡工程的建设提供有效的数据和资料．     

7050超高强铝合金蠕变时效成形行为与性能研究

对7050超高强铝合金进行蠕变时效处理,采用维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等试验对其力学性能与腐蚀行为进行研究,采用光学显微镜和透射电子显微镜对微观组织进行观察,研究蠕变时效对合金微观组织与性能的影响。结果表明：合金的稳态蠕变速率随温度的升高和应力的增大而逐渐升高,时效温度是影响合金蠕变速率和抗腐蚀性能的主要因素。7050超高强铝合金的稳态蠕变速率与蠕变应力和蠕变温度的关系可以表示为：$ \dot \varepsilon = {e^{12.226}}{\sigma ^{1.66}}{\rm{exp}}( - 120\;536/RT) $。蠕变时效处理后,合金的维氏硬度、抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能均得到提高。合金在120 ℃和140 ℃下蠕变时效后,维氏硬度和抗腐蚀性能都保持在较高的水平,160 ℃下合金的维氏硬度和抗腐蚀性能均较低。人工时效后,7050超高强铝合金中的主要强化相为大量弥散分布的η′相,蠕变时效后,晶内和晶界析出相尺寸略有减小,晶界析出相分布不连续,电化学腐蚀速率减小,合金抗腐蚀性能提高。     

镁合金循环蠕变的损伤本构关系

利用MTS809高级材料试验机对镁合金AM50进行了系列蠕变试验,基于微结构和缺陷的分析提出各向同性标量损伤变量,在能量释放率概念的基础上导出损伤变量的演化方程.针对镁合金的循环蠕变强化和回复软化的特点建立内应力演化方程,在不可逆热力学和内应力理论基础上发展了考虑损伤的循环蠕变本构关系.理论分析与试验结果吻合较好,表明所建立的计及损伤的循环蠕变本构模型能够描述镁合金的循环蠕变现象.     

7715D高温钛合金的电子束焊接

采用电子束焊接方法研究了7715D高温钛合金的焊接性能。焊接结果表明：焊接接头成形良好,焊接接头抗拉强度达到983MPa,断口部位位于热影响区;焊缝和靠近焊缝的热影响区的显微组织均为典型的网篮状,母材显微组织为块状初生α相和β转变组织构成的双态组织。