Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo合金的压缩超塑性

对Ti24Al14Nb3V05Mo合金的超塑压缩变形行为进行了研究·结果表明,该合金的最佳超塑温度为980℃,最佳应变速率范围为(2×10-4～2×10-3)s-1·在超塑变形过程中,条状O相和α2相中发生了动态再结晶和等轴化过程;B2相中发生了动态回复·新形成的硬相等轴晶粒可在软的基体中滑动和转动,造成的应力集中由B2相中的位错运动松弛·     

Microstructure and property of the Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11 joint welded by electron beam welding

The Ti-24Al-15Nb-1.5Mo alloy, in the as-forged and heat-treated states, was joined to the as-forged TC 11 titanium alloy by electron beam welding with the heat inputs of 135 and 150 kJ/m. Then the microstructure and property of the Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC 11 welding interface were investigated. The results show that the phase constitution of the weld is not related to the heat input, and is mainly composed of α' phase. Moreover, the intermetallic phases of TiEAlNb, MoNb, Nb₃Al, and TiAl₃ are formed in the weld zone. Therefore, the microhardness value of the weld zone is higher than that of the other portions in the same sample. The profile of the weld is asymmetrically fimnel-like. The grain sizes of the weld and its heat-affected zones are increased with increasing heat input. There is an obvious difference in the element content of the welding interface; only the alloying elements in the fusion zone reach a new balance during solidification.     

置氢Ti-6Al-4V合金组织演变与超塑性能

应用高温拉伸实验研究了氢对Ti-6Al-4V合金超塑变形行为的影响,借助于OM、SEM、TEM和XRD等分析手段,分析了氢对钛合金组织演变的影响. 结果表明:氢可促进合金中β相数量的增加,氢质量分数达到0.2%时合金出现马氏体组织,并随着氢含量的增加而逐渐粗化;适量的氢可以改善钛合金超塑变形行为,如降低流动应力和超塑变形温度、提高应变速率敏感指数m值;Ti-6Al-4V合金加入质量分数0.1%的氢,其峰值流动应力降低53%,变形温度降低约60℃,且由于氢的加入,使得超塑变形后的位错密度减少,说明氢促进了位错的运动.     

铝热还原制备Ti-6Al-4V合金的热力学和动力学

分别对Al-TiO₂,Al-V₂O₅,Al-V₂O₅-TiO₂及Al-V₂O₅-TiO₂-CaO体系的热力学和动力学进行了研究.结果表明:采用铝粉直接还原TiO₂,V₂O₅粉末制备Ti-6Al-4V合金是可行的.加入CaO会降低体系单位质量反应热,需要补热才能维持反应进行.Al还原TiO₂的反应在951℃发生,表观活化能E₁为166.47kJ/mol,反应级数n₁为0.3982;Al还原V₂O₅的反应在946℃发生,表观活化能E₂为392.72kJ/mol,反应级数n₂为1.0618.Al粉还原V₂O₅和TiO₂制备Ti-6Al-4V合金体系的反应在1019℃左右发生,表观活化能E₃为173.56kJ/mol,反应级数n₃为0.4722;加入CaO后,反应在979℃左右发生,体系表观活化能升高但反应级数降低.这四个体系均属于液-固反应体系.     

Interfacial Phase in Ti-5Al-2Mo-3Zr Alloy

Under appropriate cooling condition, intcrfacial phase appeared between α and β phases in Ti-5Al-2M0-3Zr alloy. Its thickness could reach 100 nm. The interfacial phase was either single layer structure or double layer structure. The monolithic layer adjacent to 3 phase was indentified as fee structure with relationship (110)β// (001)m, [111]β /[110]m. The striated layer adjacent to a phase was indentified as hep with twin relationship {1011}<1012> to α. Thus, the study provided a new experimental fact for the controversial topic on structure of striated layer. Chemical composition of interfacial phase varied slightly with heat treatments, but always between that of α and β phases.     

Ti-11V-3Al-3Sn合金的热氧化行为

研究了Ti-11V-3Al-3Sn合金在热氧化处理中合金元素的氧化行为.采用扫描电镜、X射线衍射和电化学分析系统主要分析了转化膜形貌、物相和阳极极化曲线.结果表明,合金元素使转化膜形成复杂化.氧化前期转化膜呈明显的"胞状"形态,后期才逐渐长成平面状.膜内物相除了常见的钛氧化物外,还出现了钒氧化物以及Ti、V、Al间复杂的二元、三元金属化合物.热氧化处理后试样的阳极极化曲线有较宽的钝化区,自腐蚀电流减小到自然态的1 2以下;随着时间的延长和温度的升高,转化膜厚度增加.     

烧结温度对Ti-15Nb-25Zr-2Fe合金组织与力学性能的影响

采用放电等离子烧结技术制备Ti-15Nb-25Zr-2Fe钛合金,研究了烧结温度（800,1 000和1 200 ℃）对合金致密度、相组成、显微组织及力学性能的影响。结果表明：合金的致密度随烧结温度的升高逐渐升高。800 ℃烧结的样品主要由β相、α"相、α相和单质Zr组成。1 000 ℃和1200 ℃烧结的样品主要由β相和α"相组成,α"相含量随烧结温度的升高逐渐降低。三种温度烧结的样品中均观察到未固溶的Nb,其含量随烧结温度的升高逐渐降低。随着烧结温度的升高,合金的抗压强度逐渐升高,塑性先升高后降低。     

Ti-6Al-4V合金在快锻液压机上锻造工艺的计算分析

本文对Ti-6Al-4V合金在快锻液压机上锻造过程中的变形力及变形温度等工艺参数进行了计算;阐述了锻件在快锻液压机上镦粗及拔长过程中的温度变化及锻造回炉加热次数的计算方法,为锻造车间锻造工艺的确定和对锻造工艺更加深入的研究工作提供了参考。     

医用钛合金Ti-6Al-4V切削参数优化试验研究

以医用钛合金Ti-6Al-4V车削加工性为研究目的,以提高切削刀具的耐用度作为研究目标,在分析医用钛合金Ti6Al-4V材料特性的基础上,从刀具材料、刀具几何参数、切削用量等方面进行了试验研究,实现了切削刀具的合理选用及切削用量的优化选择,为实现切削参数的在线优化奠定基础.     

Ti-6Al-4V合金的修正本构模型及其有限元仿真

为解决高温高压环境下Johnson-Cook(J-C)本构模型不再适用于Ti-6Al-4V合金切削有限元仿真的问题,建立了基于重结晶的修正J-C本构模型,它可以体现出高速切削Ti-6A1-4V合金时的应力回落现象.首先,利用霍普金森压杆试验测得了Ti-6A1-4V的应力-应变数据,利用变量分离法拟合出修正J-C本构模型,该模型可以反映材料发生相变时应力-应变曲线的变化趋势,并能很好地逼近压杆试验数据曲线.然后,以AdvantEdge FEM有限元软件为平台,采用回退映射应力积分算法编写子程序,将该修正本构模型和J-C本构模型导入有限元系统,并对这2种本构模型进行有限元仿真.仿真结果对比表明:在相同的切削条件下,当温度超过850℃时,修正本构模型体现出流动应力急剧下降的现象,下降幅度为46.7％,而J-C本构模型的流动应力下降平缓,仅下降了11％,说明修正本构模型更贴近高速切削Ti-6A1-4V合金时的高温与高冲击环境.     

CL方程式在Ti—6Al—4V合金超塑性中的应用

采取不同的温度和应变速率对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金的超塑性ｍ－δ曲线进行了测定，均属ｍＬ＝ｍｍａｘ型，并阐明了曲线的转化规律。对各形式曲线应用ＣＬ（剂勤）方程式进行了计算，获得了有关各式曲线的全部特征参数。     

Ti-5A1-2Mo-3Zr合金的低温形变

对Ti-523合金由室温到-75℃之间的拉伸性能和形变行为作了系统研究,发现淬火态在-75℃拉伸仍保持高塑性,而经回火的试样则塑性较低。两者的强度在低温下均升高,可比室温强度高10％。形变机理则由室温的滑移为主变为低温下的以孪生为主,交替温度可能在-15℃～-30℃之间。低温形变出现一种双重“三孪晶”的取向关系,可能表示形变中各晶块间有很大的相对转动。     

3D激光沉积增材制造TC4高应变率动态力学行为及本构关系研究

通过对3D激光沉积TC4在较宽温度（298~1 073 K）和应变率范围（0.001~5 000 s^-1）内的单轴压缩试验,系统研究了该材料的塑性流动行为,分析了材料的微观组织特性及其变形断裂微观机制.结果表明材料在压缩载荷下具有明显的应变率硬化和温度软化效应.在压缩加载条件下,材料的破坏模式为绝热剪切带的萌生和拓展,而初始缺陷成为诱导剪切带形成的主要原因.3D激光沉积TC4材料屈服强度与铸造TC4接近,略低于传统锻造TC4.文中基于位错动力学热激活理论建立了可以较好描述材料在不同温度不同应变率下的塑性流动行为物理概念的本构模型.     

N+离子注入Ti-4Al-2V合金的表面分析研究

作者采用3×1017/cm2和8×1017cm2两种注量对Ti-4Al-2V合金样品进行了N+离子注入,N离子能量75keV,在注入过程中样品温度控制在200℃以下.对注入前后的样品进行了X射线衍射(XRD)以及光电子能谱(XPS)分析.由XRD衍射谱表明,离子注入后有新相TiN和TiO2生成.由XPS宽程扫描谱表明,注入后样品表面主要为Ti,C,N和O.对Ti2p和N1s的XPS窄程扫描谱也证明,离子注入后致使合金近表面形成了TiN和TiO2.     

钛合金 Ti-6Al-4V 电子束焊接接头的性能研究

本文研究了钛合金Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ真空电子束焊接接头的机械性能和金相组织结构。发现接头的冲击韧性不亚于母材，甚至高于母材。焊缝区和热影响区的硬度均高于母材，组织分别为１００％马氏体和部分马氏体，晶粒粗化现象与其它熔化焊方法相比轻微得多。     

Microstructure Characteristics and Apparent Viscosity of Hypereutectic Al-24%Si Alloy Melt During Semi-solid State Stirring

The microstructural evolution and apparent viscosity of hypereutectic Al-24%Si alloy during semi-solid state shearing were studied with a Searte type viscometer. When the alloy melt was continuously stirred from 720 ℃ to eutectic temperature, the primary Si crystals were gradually changed from elongated platelets to near-spherical shapes. It was found that some nondendritic α-phase formed when the melt was stirred below 585 ℃. The experiment showed that the semi-solid stirring had strong effect on inhibiting the anisotropic growth of Si crystals during solidification. The apparent viscosity of the alloy melt increased slowly with the decreasing of temperature before the formation of nondendritic α-phase, which caused the dramatic increase of apparent viscosity.     

硬质合金刀具和涂层刀具车削加工Ti-6Al—4V的性能研究

采用硬质合金刀具和硬质合金涂层刀具在低速和高速两种切削状态下进行Ti-6Al—4V的车削对比试验,通过对两种刀具的刀具寿命和刀具的磨损形貌进行观察分析,研究硬质合金刀具和涂层刀具在不同切削状态下的切削性能。     

硬质合金刀具和涂层刀具车削加工Ti-6A1-4V的性能研究

采用硬质合金刀具和硬质合金涂层刀具在低速和高速两种切削状态下进行Ti-6Al-4V的车削对比试验,通过对两种刀具的刀具寿命和刀具的磨损形貌进行观察分析,研究硬质合金刀具和涂层刀具在不同切削状态下的切削性能。     

Ti-20Zr-6.5Al-3.5V合金的相变

采用差示扫描量热仪和X射线衍射仪等手段,研究了时效温度、退火温度及退火时间对Ti-20Zr-6.5Al-3.5V合金的相结构转变和相对含量的影响,同时探讨了合金在不同热处理制度下的相变机理。结果表明:合金在700℃以下时效主要发生α″+β(亚稳)→α+β,同时在450℃有等温ω相析出,在700℃时效FCC结构相完全分解或转变;合金的相结构以及相对含量随着退火温度的变化而变化,并且在退火过程中析出的FCC结构相抑制残余β相向α相转变;同时在850℃退火,保温时间越长β相的含量越高。     

多孔TC4钛合金吸氢规律

利用管式氢处理炉采取固态气相渗氢法进行置氢实验,以研究多孔TC4钛合金置氢过程中吸氢量随置氢温度、置氢时间和相对密度的变化规律,并建立了相应的数学模型.结果表明:当多孔钛合金的相对密度较低时,吸氢量随置氢温度的升高而增加;当相对密度较高时,吸氢量与置氢温度的关系遵循Sievert’s定律,与致密钛合金的吸氢特性一致;多孔钛合金随置氢时间的延长,吸氢量增加;随着多孔钛合金相对密度的增加,吸氢量降低.