高强高韧损伤容限型钛合金TC21研制

介绍了西北有色金属研究院新研制的高强高韧损伤容限钛合金TC21的情况。合金经实验室、中试及工业规模3个周期的深入研究，其各种力学性能稳定，具有良好的强度、塑性、断裂韧性、裂纹扩展速率的匹配，是1种非常有应用前景的高强高韧损伤容限型结构钛合金。     

基于摩擦修正的TB6合金流变应力行为研究及本构模型建立

TB6合金是一种高强高韧近β钛合金。采用Gleeble-3500热模拟试验机对铸态TB6钛合金进行了等温热压缩变形试验,变形温度范围为700~900℃,应变速率范围为0.001~1.000 s-1,研究了铸态TB6合金热变形流变应力行为,分析了热压缩后的金相显微组织,基于摩擦修正后的流变应力曲线采用双曲正弦形式的修正Arrhenius关系对TB6钛合金的本构模型进行回归。结果表明:铸态TB6合金的热变形行为对变形温度和应变速率较为敏感,随着变形温度的降低和应变速率的增加流变应力显著增大;其热变形机制以动态回复和动态再结晶为主;得到铸态TB6钛合金热变形本构方程,比较回归模型计算的应力值与实测值其平均相对误差仅为1.48%,因此采用Z参数的双曲正弦函数形式能够较为精确地预测铸态TB6合金高温变形时的流变应力。以上研究为TB6钛合金塑性加工过程的模拟和控制提供了理论基础。     

β钛合金的强韧化机制分析

β钛合金的合金成分、热处理工艺和显微组织决定了合金的强韧性.β钛合金的β稳定元素和中型元素Zr可以提高合金的强度,降低断裂韧性.细小的β晶粒不能有效提高时效态β钛合金的强度,可以降低Ti-15-3合金的断裂韧性,对β-C和Ti-1023合金的断裂韧性无明显影响.时效态β钛合金的强度主要取决于时效析出的次生α相的含量和尺寸,在含有同样初生α相的情况下,细小的次生α相可以显著提高合金的强度.初生α相的粗化以及初生相从球状转变为片状会导致β钛合金塑性降低,断裂韧性提高.β钛合金的双态组织具有良好的强度、塑性和韧性的匹配.     

新型高强韧钛合金的粉末热等静压规律研究

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(EIGA)制备出一种钛基预合金粉末,然后用粉末冶金热等静压技术(PM-HIP)进行成形,研究了热等静压温度对该粉末冶金钛合金性能的影响。结果表明,采用气体雾化制粉工艺能够制备出满足要求的洁净预合金粉末,其相变点为883℃。热等静压温度在β相变点以下,制备的高强韧钛合金呈α+β双态组织,拉伸强度和冲击性能与热等静压温度成正相关。热等静压温度高于β相变点,组织中形成大尺寸的晶粒,α相衍射峰增强,为针状分布,合金性能略有下降。采用粉末热等静压技术制备的新型α+β两相钛合金具有高强高韧的特点,热处理能够提高合金的冲击性能。     

1000MPa级大规格宽幅高强高韧钛合金板材研制取得阶段性成果

<正>2022年8月,宝鸡钛业股份有限公司(以下简称宝钛)与中国科学院金属研究所共同承研的1000 MPa级大规格宽幅高强高韧钛合金厚板研制项目取得阶段性成果,项目团队在宝钛成功研制出单重8.7 t, 规格为55 mm×2200 mm×15 700 mm的1000 MPa级高强高韧钛合金板材。研制过程中,项目团队攻克并掌握了超大型高强高韧钛合金铸锭熔炼、大型宽幅超厚高强高韧钛合金板坯制备、宽幅超长高强高韧钛合金板材轧制等一系列关键技术,     

航空用新型低成本钛合金显微组织与损伤容限性能关系研究

利用扫描电镜对某新型航空用Ti—A1-Mo—Cr—Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测。结果表明：该新型Ti—A1-Mo—Cr—Zr系高性能低成本钛合金在不同显微组织下均具有良好的强度-塑性-韧性-疲劳性能的匹配。其中,双态组织的该合金具有最高的强度和塑性,但损伤容限性能较低（断裂韧性稍低,疲劳裂纹扩展速率高）;网篮组织的该合金具有良好的断裂韧性和疲劳强度,疲劳裂纹扩展速率与双态组织的水平相当;片层组织的该合金具有最为优异的损伤容限性能（最低的疲劳裂纹扩展速率和最高的断裂韧性）,但疲劳极限、强度和塑性稍低于双态组织和网篮组织的该合金。     

固溶温度对Ti-62A合金拉伸性能和断裂韧性的影响

Ti-62A合金是一种新型高强高韧损伤容限型钛合金,研究了固溶温度对Ti-62A合金30 mm厚板材的显微组织、拉伸性能以及断裂韧性的影响规律。研究结果表明:Ti-62A合金Φ720 mm铸锭经单相区和两相区多道次大变形轧制后所得的30 mm厚板材组织为典型的片层组织,由片层状的α相和β转变组织构成,组织均匀,片层状α相平均宽度约为2.5μm,长度在40～65μm之间。两相区固溶+时效处理后,合金的组织类型为片层状组织,即片层状的初生α相(αp)相与β转变组织,随固溶温度升高,合金中的初生α相(αp)相含量显著减少,β转变组织逐渐增多,次生α相(αs)片层宽度增大,同时合金的强度下降,塑性上升,当接近相变点时这种趋势变缓。单相区固溶+时效处理获得魏氏组织,晶粒粗大,晶界平直而清晰,其拉伸强度高于920℃和940℃固溶时的片层组织,但塑性显著降低;与900℃固溶时相比强度和塑性均降低。合金的断裂韧性随固溶温度的上升而逐渐升高,单相区固溶并时效后的魏氏组织的断裂韧性明显优于两相区固溶并时效后的片层组织。     

Ti90及其优化合金的组织与力学性能研究

Ti90合金是我国自主研发的一种新型近α型钛合金,具有高比强度、高韧性、耐蚀和加工性能好等优点。本课题组前期对Ti90合金进行了成分优化,得到一种名义成分为Ti-5. 5Al-4. 0Zr-1. 0Sn-0. 3Mo-1. 0Nb的优化合金。利用X射线衍射仪、金相显微镜、电子探针显微分析仪、电子万能试验机和电化学工作站等检测仪器,对Ti90及其优化合金的组织与力学性能进行对比分析。结果表明,优化合金组织为带有网篮特征的魏氏组织,原始β晶界和α集束清晰可见,有少量残留β相分布于α片层之间。与Ti90合金相比,优化合金的压缩屈服强度与断裂韧性得到了显著的提高,极限应变量有所增加,电化学腐蚀性能较好。     

弹簧用高强钛合金的研究进展

β钛合金因综合性能优异（良好的冷热成形性、时效强化效应明显、耐蚀等）成为高强钛弹簧的理想选择。简述了2种弹簧用高强β钛合金Timetal LCB和Ti-B20的研发现状,并指出钛合金大量用作弹簧的关键在于合金性能的提高以及成本的降低。     

Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金的研究现状与展望

Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金因为高强度和高韧性,已作为轻质高强结构材料广泛应用于航空航天领域.该文主要介绍国内外高强铝合金的发展历程及最新研究进展, 指出Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金的研究经历了高强低韧→高强耐蚀→高强高韧耐蚀→超强高韧耐蚀4个发展阶段,认为调控晶界结构及晶界析出相状态已成为目前铝合金研究的重点;简要评述微观组织和晶界结构对超强铝合金性能的影响,并介绍超强铝合会弥散相和形变-热处理工艺的研究现状及其调控晶界结构和晶界析出相状态的原理.最后指出寻找新型弥散相和开发新型的形变-热处理工艺足提高超强铝合金性能的重要发展方向和途径.     

高强度高塑性TWIP钢的开发研究

通过调整成分,研究了一种新型的高锰钢成分对组织结构和TWIP效应以及对强度、塑性的影响。结果表明,该钢在变形后基体中存在大量细小的形变孪晶,室温下可具有相变诱导塑性和孪晶诱导塑性的TWIP效应,因而具有高的强度(1000MPa以上)和极高的伸长率(60％～90％)。该钢种是很有前途的高强度、高塑性钢种,满足下一代汽车制造对钢铁材料的需求。     

高强度高韧性贝氏体钢轨研究

采用合金化方法生产的高强度高韧性贝氏体钢轨及道岔,其热轧态抗拉强度大于1 250 MPa,比U75V提高25%;轨腰冲击韧性大于30 J/cm2,比U75V提高3倍以上.介绍了热轧贝氏体钢轨的强化机理、生产工艺及各项检验结果.用贝氏体钢制作的铁路道岔在线路运行已一年半以上,货运量达2亿t,目前仍在使用.在北京铁路局铺设的全贝氏体组合道岔,其使用寿命进一步提高,高强度高韧性贝氏体钢在铁路使用将得到较大的社会和经济效益.     

Application of Lanthanum in High Strength and High

China is quite poor in argent resource. Roughly 80% of this industrial argent is imported every year. In order to improve the situation, we took advantage of rare earth (RE) mineral resource and successfully developed the non-argent Lanthanum-tellurium-copper alloy as a substitute for industry argent-copper. In our research, we were able to successfully apply rare earth lanthanum to copper alloy. The defects as porosity, inclusion, etc. originating from nonvacuum melting processing were controlled. Fine grain was obtained. Meanwhile, the comprehensive properties of the copper alloy, such as strength, conductivity and thermal conductivity were improved. The research results in increasing conductivity and thermal conductivity by 5% and 15%, respectively, while the tensile strength is increased by 6% higher than Ag-Cu alloy. The anti-electric corrosion property is good, and there is no argent-cadmium steam population originating from the electric arc effect. The addition of lanthanum further reduces the content of oxygen and hydrogen.The optimum quantity of the addition of RE lanthanum in the copper alloy is 0.010%～0.020%.     

略论二氧化钛的高性能和高功能化（上）

本文讨论了二氧化钛高性能化和高功能化方面的问题。     

大功率高压变频器在太钢的应用

介绍了大功率高压变频器的不同形式及其在太钢的应用。大功率高压变频器设计先进，可使电机软起软停，节约能源，延长设备公用寿命，降低噪声，县有广泛推广价值。     

高强高韧TB10钛合金棒材研究

介绍了Φ60mm×Lmm~Φ165mm×Lmm高强、高韧TB10钛合金锻棒和Φ120mm×Lmm,Φ140mm×Lmm圆柱加锥形空心盲孔锻件的研究结果。结果表明:合金棒材在高强(Rm≥1100MPa)状态下,获得了Rm-KIC-αKU2的良好匹配关系。为满足Φ165mm×Lmm高强、高韧TB10钛合金锻棒的高冲击使用要求,采用了创新的热处理工艺,获得了中强状态下最佳的Rm-KIC-αKU2匹配关系。用Φ85mm×Lmm锻棒研究了该合金创新热处理工艺的裂纹扩展速率da/dN,当log(ΔK)≤1.45(ΔK=28.18MPa·m1/2)时,Ti-6-22-22S合金比TB10合金低,log(ΔK)>1.45(ΔK=28.18MPa·m1/2)时,TB10合金比Ti-6-22-22S合金低。     

高强度高耐候钢性能控制措施初探

探讨了提高高强度高耐候钢冲击韧性和焊接性能的途径。试验表明，采用超纯净化(及Nb Ti微合金化) 控制N、O化物冶金处理 控轧控冷的综合控制工艺，可达到上述目的。     

RE-Ti复合变质对高钒高速钢组织和性能的影响

研究了RE-Ti对高钒高速钢铸态组织、热处理组织和性能的影响.结果表明,变质处理使高钒高速钢共晶碳化物的形貌和分布得到了改善,共晶组织中片层状碳化物变短、变细.热处理后,共晶碳化物大部分变成团球状且分布均匀.变质剂中的合金元素可促进晶粒中或沿晶界均匀分布的非连续状硬质碳化物的生成,从而达到改善组织、提高硬度的作用.并分析了变质剂在高钒高速钢中的作用机理及改善合金性能的机制.     

高碳高速钢轧辊制造工艺研究现状及展望

轧钢工业的发展对轧辊性能提出了更高的要求 ,为适应这一要求 ,开发了高碳高速钢轧辊。普通铸造方法制造高碳高速钢轧辊 ,组织粗大 ,共晶碳化物呈网状分布 ,韧性低 ,抗疲劳性能差 ,使用寿命短。变质处理和电磁搅拌是改善钢铁材料组织和性能的重要手段 ,对高碳高速钢进行变质处理和电磁搅拌研究 ,有望明显改善其组织和性能 ,为普通铸造方法制造高性能高碳高速钢轧辊奠定基础。     

高强度高Cr钢油井管数控加工技术分析

高强度高Cr钢油井管材料属于切削加工中的难加工材料,加工技术要求高.针对高强度高Cr钢油井管材料的特性提出了加工该类材料的刀具几何结构、刀具基体和涂层材料、优化选择的加工工艺参数、加工冷却及润滑等加工技术要求的具体解决方案,为高强度高Cr钢油井管数控加工技术研究,为进一步开发高强度高Cr钢油井管加工刀具提供了理论依据,同时提出选择切削液的合理方案.