β钛合金及其固态相变的归纳

本文以钼当量为标准对国内外研制的β钛合金进行了汇总和归类。β钛合金按照亚稳定状态相组成可分为3类:稳定β型、亚稳定β型和近β型钛合金。对β钛合金热处理过程中发生的固态相变进行了归类。β钛合金经强化热处理后可能发生β→α″,β→ω,β→α,β→β′相变,时效时,亚稳相部分或全部分解。     

人体置入物用的新型β钛合金

人体置入物用的新型β钛合金近年来对于人体置入用钛合金的开发研究十分活跃，但主要集中于α＋β型钛合金的开发。α＋β型钛合金的刚性模量比骨骼的刚性模量要大得多，而从人体相容性来考虑，则更有待开发具有接近于骨骼刚性模量的高强度钛合金。考虑到β型钛合金与α＋...     

新型生物钛合金时效处理组织演变

真空熔炼制备了新型Ti-29Nb-13Ta-4．6Zr钛合金，研究了450℃时效处理过程中钛合金的组织演变。结果表明，合金固溶处理后的组织为单一过冷亚稳β相；在时效处理过程中亚稳β相逐渐向α相发生转变，形成由晶界处带状α相及紧邻α带的稳定β相，以及晶内弥散分布于α相基体的稳定β相组成的混合组织。     

锻造工艺对TA15钛合金大直径棒材的组织与性能影响

正TA15钛合金(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)是与前苏联研制的BT20钛合金相似的一种近α型钛合金,它主要通过α稳定元素Al实现强化,同时也加入了一定量的中性元素Zr和β稳定元素Mo和V使之得到补充强化,因此该合金具有与α合金同样好的焊接性能和接近α+β型合金的工艺塑性,另外此合金还具有较高的比强度、抗蠕变性、耐腐蚀性等特性,故其在航空航天、船舶等领域得到了广泛的应用~([1-2])。为了提高结构效率、减轻结构质量、缩短生产周期和降低生产成     

热机械加工和快速热处理下Ti-4.5Fe-7.2Cr-3.0Al的性能

亚稳定β钛合金较其它钛合金具有良好的机械性能匹配，例如高的比强度、优良的抗疲劳和抗裂纹扩展能力。这种合金固溶时效后的具有完全的转变β和析出的硬化相组织，其强度由β基体上析出的α相决定，α相越细小，分散越均匀，合金强度越高；同时，β晶粒尺寸决定合金的塑性，晶粒越细小，合金塑性越好。     

β型钛合金细化α析出相的方法及研究现状

型钛合金在时效过程中,α析出相的含量、形貌和尺寸对合金的综合力学性能影响较大。通过细化α析出相来提高β型钛合金的强度具有重要理论指导意义和工程应用价值。综述了通过改变α相形核和生长方式,以获得细小弥散和均匀分布的α析出相的最新研究进展,对相应机理进行了阐述;并结合细化α相与细化β晶粒,对提高β型钛合金综合力学性能方面进行了展望。     

退火与淬火态钛合金中β相体积分数的近似计算

基于钛合金的基本组成相α与β的晶体结构特点及原子配位关系，定义了能够判断退火与淬火态钛合金中β稳定元素稳定能力的退火临界晶胞系数Ckt^M和淬火临界晶胞系数Ckz^M．在不同热处理条件下，β稳定元素稳定能力不同，这与其原子外层电子结构状态及原子分数xat^M有关，即Ckt^M与Ckz^M愈大，β稳定元素M的稳定能力愈强，∑xat^M，∑Ckt^M，∑Ckx^M愈大，钛合金室温组织中β相的体积分数愈多．在Ckt^M，Ckz^M及xat^M计算的基础上，给出了近似计算了退火态、淬火态钛合金室温组织中α与β相体积分数的方法，计算值与实验值基本符合．     

钛合金α＋β/β转变温度测定的金相法与差热分析法对比研究

以α型钛合金TA7、α+β型两相钛合金TC4及近β型钛合金Ti-1023为例,对比研究了金相法和差热分析法测定钛合金α+β/β相转变温度的一致性问题.结果表明:α型钛合金TA7发生相变时,DSC曲线上产生1个明显的吸热峰,其涉及的温度范围约60℃,当定义DSC曲线的一阶导数的峰值为相变温度时,所测得的相变温度与金相法的很接近;α+β型两相钛合金TC4和近β型钛合金Ti-1023发生相变时,DSC曲线仅表现为基线偏移,涉及的温度范围10～15℃,由DSC曲线一阶导数峰值定义的相变温度与金相法符合得很好.     

近β型生物医用钛合金在磷酸缓冲液中的电化学行为

根据钛合金在室温下合金元素以及相组成的不同,可以将其分为α型、β型以及α+β型三大类。其中,工业纯钛(α型)、Ti-6Al-4V合金(α+β型)在牙科植入物方面已经有多年的应用。但是,由于这两种合金的弹性模量较高、耐磨性较差,并且Ti-6Al-4V合金在使用过程中释放的铝离子和钒离子会对人体造成伤害,因此,近年来科研工作者将生物医用钛合金的研究重点放在了开发新型β型生物医     

TCI钛环锻造

1.材料我国钛合金分为三大类:α钛合金(退火组织完全由α相组成)、β钛合金(退火组织完全由β相组成)及α β钛合金(退火组织由α和β相组成)。本文介绍的TC1属于(α β)型钛合金。     

α钛合金的热机械加工

α钛合金是一种较宽泛的分类,包括工业纯钛、α钛和近α钛合金。工业纯钛和含有Al和Sn等α稳定元素的α钛合金均为单一相,在常温下为密排六方晶体结构。由于“合金为单相组织,相对而言塑性较低,热稳定性较高。因此具有良好的蠕变性能和韧性。近α钛合金含有2％的β稳定元素,在显微组织中引入了少量的β相,与工业纯钛和α钛相比有较高的拉伸强度,而且在所有的钛合金中,在高于400℃的情况下蠕变抗力最高。     

航空用钛合金研究进展

对航空用钛合金的研究应用情况进行综述。从合金基体相组成角度,将钛合金分为α型钛合金、α+β型钛合金和β型钛合金。着重介绍钛合金在航空发动机、飞机机身、航空紧固件等方面的应用;讨论航空用钛合金研究目前存在的问题,结果表明:提高高温热稳定性、增强蠕变抗力和降低成本是航空用钛合金今后的发展方向。     

二元系β钛台金变形时的弹性行为

β钛合金具有生物适应性以及低的弹性模量，适用于人工骨等植入物。β钛合金的弹性模量，当由淬火生成α’或α”马氏体相组成时显示极小值，当生成共格ω相组成时显示极大值，当生成非共格ω相组成时再次显示极小值。     

钛合金中α相对富氧层演化的影响（英文）

为了探索钛合金中富氧层的演化过程,在850°C空气气氛下热暴露近α型TA15和α+β型TC4钛合金,研究α相的含量对富氧层的形成和演化的影响,并通过第一性原理计算近似揭示氧在钛合金α和β相的迁移行为。结果表明,含有更多α相的TA15钛合金相对于TC4有着更大的富氧层扩散系数。第一性原理计算表明,间隙氧原子最稳定的位置是α钛的八面体间隙位置,并且氧原子在α钛中沿着平行于c轴[0001]方向上的最近邻八面体间隙之间的扩散需要最小的激活能,是氧原子在α和β钛中最有利的扩散机制。     

高强度低模量马氏体型Ti-V-Sn系合金

α,α＋β钛合金的弹性模量在100～120 GPa之间,β钛合金的弹性模量较低,可以达到40～50 GPa,主要用作生物医用植入材料。目前开发的低模量钛合金有Ti-Nb-Ta-Zr系亚稳β钛合金,Ti-Nb-Ta-Zr,Ti-Nb-Ta-Mo,Ti-Nb-Ta-Sn四元β钛合金和Ti-Nb-Sn系亚稳β钛合金。低模量钛合金均含有大量的β稳定元素Nb,价格较贵,不适合非生物医用。     

近β型Ti-5553合金热变形过程中的组织演变

近β型钛合金因其具有较高的屈服强度、优良的抗疲劳裂纹扩展能力和良好的淬透性而被广泛应用于航空航天工业领域。通常,钛合金的力学性能很大程度上取决于相的体积分数、形貌特征和分布情况。譬如,在钛合金中具有较多球状α相有利于提高塑性,而具有较多片层α相则有利于提高断裂韧性。而且,近β型钛合金的显微组织和力学性能对热变形工艺参数十分敏感。对于这方面的研究,目前主要集中于钛合金在热变形过程中流变应力曲     

Ti—10Mo—8V—1Fe—3.5Al钛合金焊接接头组织与性能

前言Ti一10Mo一3V一1Fe一3.5Al钛合金是我所研制的β型钛合金。该合金经过淬火与时效热处理后,稳定的β相分解析出弥散α相,使合金强化。由于钛及其合金本身的化学物理性能,使它在溶融状态下,具有很大的化学活性,     

近β型Ti-1300合金的显微组织分析

采用扫描电镜和透射电镜分析近β型Ti-1300钛合金在初始锻造态、固溶+淬火态(β和α+β固溶态)以及固溶+时效态下的显微组织变化。结果表明:锻造态合金中初生α相内部发生孪生切变行为,基体β相晶内发生β→α相变。合金经过α+β固溶淬火处理,残留的初生α相中仍然可观察到细小孪生α相。孪生α相有两种不同变体(α1和α2),互成60°生长方向,而且与基体α相也成60°的孪生关系,其间的晶体学取向关系为:{1120}α,twinning//{1120}α,〈 0001〉α,twinning//〈 1101〉α。Ti-1300钛合金与大多数近β型钛合金的时效特征相类似。     

钛合金断裂韧性与屈强差的关系初探

研究了近α型TA15，α β型Ti6Al4V及亚稳定β型TB83种钛合金断裂韧性与屈服强度、强度极限的关系，提出了屈强差的概念。结果表明：屈强差增大，断裂韧性增加，且对Ti6Al4V和TB8两者之间有线性关系；β热变形或β热处理是提高屈强差和断裂韧性的有效方法。     

氢处理细晶钛合金的拉伸性能及其在牙科上的应用

氢处理是能够使钛合金晶粒尺寸达1μm以下的为数较少的方法之一。利用这种方法可以使α+β型钛合金Ti-6Al-4V及富β的α+β型钛合金Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe获得晶粒尺寸小于0.5μm的等轴细晶组织,使合金具有优异的超塑性能。日本学者中東潤对这两种合金进行氢处理,研究其常温性能及超