Ti—2.8Al—5.0Mo—4.5V钛合金简介

1概述Ti一2．8AI—5．0Mo－4．5V－（BT16）铁合金是前苏联研制的一种。a＋B型钛合金．该合金是一种高强钛合金，且在退火或淬火状态下都具有较高的塑性，主要的产品是棒、丝材，用于制造紧固件．研究表明：强度等级达IOOO～120OMPa的BT16合金，由于其塑性好（b为S％～10％），     

制取低温度系数Nd—Fe—B磁体的混合合金法工艺

将组成分别为Nd3.5Dy30.0Fe65.5Nb0.4B1.1和Nd33.5Fe30.5Co35.0Nb0.4B1.1（质量百分数）的铸态Nd-Fe-B合金按比例进行混合，使合金中的（Dy Co)总量基本保持不变，让Dy和Co的相对含量发生变化，采用粉末冶金工艺生产Nd-Fe-B磁体。结果发现：磁体的Br随着含Co合金比例的增加线性增大，iHc随着含Co合金比例的增加线性减小，但磁体的磁通可逆温度系数却只在较小的范围内变化。这说明当（Dy Co)含量保持在一定范围内时，既可以通过增加Dy含量降低磁体的温度系数也可以通过增加Co含量降低磁体的温度系数。在此研究的基础上，通过调整初始合金的成分和工艺,制成了磁性能为18MGOe/23kOe-25MGO3/15kOe、磁通可逆温度系数为－0．018％／℃-0.026%/℃的高稳定性，低温度系数Nd-Fe-B系列磁体。     

β钛合金在飞机中的应用

美国、法国、德国、英国、日本、俄罗斯和中国的一些主要飞机制造工业厂家都开始采用β钛合金来生产飞机机体和发动机构件，主要原因是它们具有优良的综合性能，可加工成各种零件．目前最令人感兴趣的β钛合金包括用于制造锻件的Ti-10V－2Fe－3Al（Ti－10－2-3），用于制造钣金构件和铸件的Ti-15V-3Cr－3Al-3Sn（Ti－15－3）、BT－22（Ti－5Al-5V－5Mo－1Fe－1Cr）和用于制造弹簧的Ti-3Al-8V－6Cr－4Mo－4Zr（Ti－38－6－44，β-C）；另外，由于Ti-14．7Mo－2．7Nb－3Al-0．2Si（β-21S）合金兼有出色的耐高温和抗腐蚀能力，…     

生体医用合金的开发

生体医用Ti-30Nb-10Ta-XZr合金Ti-29％Nb-13％Ta-4．6％Zr和Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金（均为质量百分数）简称Ti—Nb—Ta—Zr系合金，具有优良的生体相容性和低的弹性模量。前一合金的力学性能和作为骨折修复材料使用时骨质再生性和细胞毒性等生体相容性，都比传统生体用钛合金优越。此次则研究了含有不同Zr添加量的Ti-30Nb-10Ta—XZr合金的显微组织和力学性能，研究用的合金是利用粉末冶金法制备的Ti-29Nb-13Ta—XZr合金，分别制备了无Zr的和添加3％、7％和10％Zr的合金（分别简称OZr、3Zr、7Zr和10Zr合金）。     

Zr对钐铁合金微结构和相组成的影响

研究了添加0．5at％和1．0at％Zr对钐铁合金微结构和相组成的影响。添加和不添加Zr的Sm-Fe合金相比，发现添加1．0at％Zr可以基本消除铸态组织中的α-Fe，并且能同时减少富钐相。多添加18at％Sm的Sm-Fe合金退火后，仍残留少量的α-Fe，而添加1．0at％Zr的Sm-Fe-Zr合金退火后主相Sm2Fe17以及α-Fe的量没有明显的变化，因此有可能避免过长的均匀化退火过程。     

Ti—2Cu合金简述

1化学成分与组织Ti－2Cu合金的化学成分见表1．表1Ti－2Cu合金的化学成分．％Ti－2Cu合金是一种合金元素含量低的二元合金．与纯钛相比其主要优点是高温强度稍有提高．然而这一优点只有在钓260℃下才能体现．在此温度下暴露时间过长就会产生过时效（α相中的化合物Ti2Cu发生聚集）．在790℃时，铜在α钛中可以溶解到2％左右．Ti－2Cu系合金是共晶型合金，在790℃发生β相共折分解，形成α＋金属间化合物Ti2Cu．在790℃以下铜的溶解度降低，当接近室温时，降到0．5％左右．因此，Ti－2Cu合金通常在退火后的α＋化合物的组织状态使用．…     

Zr对铸造MgZn5Nd3.5合金组织和性能的影响

制备了不同Zr含量的MgZn5Nd3．5ZrX合金，研究了Zr元素对合金晶粒大小及铸态力学性能的影响。显微组织观察表明，当w（Zr）≤0．8％时，合金晶粒度随Zr含量增加而减小；当w（Zr）〉0．8％时，合金晶粒度基本保持不变。力学性能测试表明，Zr元素的添加，使合金铸态下的抗拉强度和伸长率均得到了提高。拉伸断口SEM形貌分析表明，合金断裂方式由准解理断裂向韧性断裂发生转变。     

卡莫夫公司在直升机中使用钛合金的经验

卡莫夫公司（KAMOB）应用结构钛合金的研究工作始于1970年。试验的钛合金有OT4、OT4－1、BT5、BT3－1、BT14、BT22。．在研制卡一月和卡一32直升机许多高负荷机件时，专门使用了BT3－l和BT22钛合金．首先是应用在承力系统机件、发动机和减速机连接轴、水平尾翼和垂直尾翼的紧固件上．减速机机架支杆采用了BTI4合金。OT4和0T4－1铁合金半成品用于制造防火隔板、通风系统部件、承重吊架的横梁．应用钛合金的效果是毋庸置疑的．仅卡一引直升机承力系统用钛就使其减重15％～25％，超过170kg，同时零件的抗蚀性提高，特别适合于海洋条…     

(Fe1-xCox)84Zr3.5Nb3.5B8Cu1非晶合金的高温和低温磁性

用磁天平（MB）及提拉样品磁强计（ESM）研究了（Fe1-xCox）84Zr3.5Nb3.5B8Cu1（x＝0－0．8）非晶合金高温与低温磁性的变化，结果表明，该非晶态合金加热到800－900℃后，除x＝0．8的合金外，，合金的室温饱和磁化强度均比淬态有所提高；X射线衍射的结果表明，x＝0，0．2，0．4，0．6的合金中析出单一的a-Fe（Co）相，x＝0．8的合金中析出Co3B，FeB相，当x＝1．0时合金中析出单一的fccCo相。该非晶合金在1．5K时的饱和磁化强度σs随Co含量的增加先增大，当x＝0．2时达到最大值，然后随着x的增大，合金的σs逐渐下降。     

钛合金表面激光熔覆材料研究进展

研究了Ti-45Al-5Nb（at％）和Ti-45Al-5Nb-0．3Y（at％）合金的铸态显微组织。结果表明：稀土Y的添加改变了Ti-45Al-5Nb合金的铸态显微组织，促进了等轴晶粒的形成，极大地细化了晶粒；稀土Y主要富集在等轴晶粒的晶界处，并呈断续网络状分布，还有极少量的稀土呈小颗粒分布在晶粒内部；与Ti-45l-5Nb合金相比，Ti-45Al-5Nb-0．3Y合金除了γ和α2相外，还形成了富集Al和Y的富稀土 相-YAl2相；在合金凝固过程中，稀土Y能够提高TiAl合金的形核率，同时稀土Y在固液界面前沿的富集抑制了初生声相的生长，并且后者对晶粒的细化起主要作用。     

Zr含量对（Ti-Cr）45-xV55Zrx（x=1～7）合金微结构及储氢性能的影响

系统研究了Zr含量对（Ti-Cr）45-xV55Zrx（x=1，3，5，7；Ti／Cr=0．7～0．75）合金微结构及储氢性能的影响。XRD及SEM分析表明，当Zr含量x=1时，合金由体心立方（bcc）结构的钒基固溶体主相和微量α-Zr第二相组成；当Zr含量增至x=3～7时，合金由bcc钒基固溶体主相和α-ZrCr2第二相组成。储氢性能测试表明，随着Zr含量的增加，合金的活化性能得到改善：室温最大吸氢量和80℃有效放氢容量均先增后降，并在x=5时达到最高值：P．C-T曲线滞后减小，平台倾斜度增大。在所研究的合金中，（Ti-Cr）40V55Zr5合金的综合性能最佳，经2次吸放氢循环就活化，室温最大吸氢量可达403ml／g，80℃有效放氢容量达到230ml／g。     

Ml1—xCax（Ni,Co,Al）5贮氢合金的电化学性能

本文初步研究了M11－xCax（Ni,Co,Al）5合金中Ca含量对金属氢化物（MH）电极的电化学性能和合金的平台压力的影响．实验结累表明随苦合金中Ca含量的增加。活化性能得到改善．但是电极的充放电循环稳定性却下降,特别当X≥0．2时、电极的循环稳定性明显下降．在x＝0．1时．合金电极具有最大的电化学放电容量331mAh·g－1（C／3,在1C,2C倍率放电条件下、x=0．1和x＝0．2的合金电极具有较好的高倍率放电性能．在x＜0．3时,合金的平台压力随着x值的增加而上升,但x＝0．4的合金平台压力比2＝0．3的合金平台压力略有降低     

Fe-Cu-Nb-V-Si-B纳米晶合金磁导率与温度的关系

研究了不同温度（530—620℃）退火后的Fe72．7Cu1Nb2V1．8Si13．5B9纳米晶合金初始磁导率μi与温度T的关系（μi-T曲线）．实验结果表明,退火温度Ta对μi－T曲线的形状有较大的影响．根据Ta可将μi－T曲线划分为三种类型,其对应的退火温度分别为（1）Ta=530—550℃,（2）Ta=560—590℃,（3）Ta600℃．分析了这三种类型的μi－T曲线对应的合金相结构,讨论了双相纳米晶合金中晶体相的晶粒尺寸、体积百分数及剩余非晶相的磁特性对μi-T曲线形状的影响．     

铁基非晶合金的形成能力与力学性能

采用工业用原材料在铜模铸造条件下研究Fe48-xCr15Mo14C15B6Y2Mx（M为Ni和Nb：x=0,1,2,3）合金的非晶形成能力与力学性能。TEM和XRD分析表明：当M为Nb和x=2时,可获得直径为7mm的块体非晶合金,而x=0合金形成非晶的直径小于5 mm。DSC分析表明：Fe48-x Cr15MO14C15B6Y2Nix（x=0,1,2,3）非晶合金过冷液相区的温度分别为38．1、43．7、46．0和35．8℃：而F048-xCr15MoO14C15B6Y2Nbx（x=1,2,3）非晶合金过冷液相区的温度分别为44．4、47．1和34．4℃,过冷液相区的大小与合金非晶形成能力具有良好的对应关系。压缩实验表明：Fe48-xCr15MO14C15B6Y2Nix（x=1,2,3）和Fe48-xCr15MO14C15B6Y2Nbx（x=1,2）合金的压缩断裂强度分别为2997．9、2881．9、2850．7、3645．7和3018．9MPa。而x=0合金的压缩断裂强度为2518．5MPa。     

纳米晶Fe-M-B合金的磁性和铁损

在已发现的纳米晶软磁合金中，Fe－M－B（M-Zr、Hf、Nb）有最高的饱和磁化强度BS和好的软磁性能。日立金属公司研究了这类材料的磁性和铁损。用电弧炉制备了这些合金，用单辊快淬工艺制备了截面为0．02X1～13mm'的快凝条带。在不同温度下对快淬样品进行了退火，随后在环形试样上测量了软磁性能和铁芯损耗。结果表明，Fe。。Zr，B。、Fes。Hf，B。和Fes。Nb，B。三种合金的品化行为相同，得到的有效孩导率ue（IkHz）和炮和磁感Bs最高值分别为F。。。Zr7B。：2200O和1．63T；F。s。Hf7B。：32O00和1．59T；Fes。Nb，B。：22000…     

Al-1.3 Si-1.2Mg-0.7Mn-0.6Cu铝合金的回归处理

研究Al-1．3Si-1．2Mg-0．7Mn-0．6Cu合金固溶处理、淬火、室温停放14 d（T4状态）后，再经150℃-262℃，1 min-120 min的回归处理对合金性能和组织的影响。结果指出：T4状态的Al-1．3Si-1．2Mg-0．7Mn-0．6Cu合金，在170℃以下人工时效不超过30 min时，其硬度低于时效前（T4状态）的硬度，欲在30 min之内，获得显著的烤漆硬化效应，烤漆温度不低于170℃。这种合金经T4处理后，再在170℃、190℃、212℃、236℃时效处理，析出具有明显硬化作用的过渡相的时间分别超过60 min、12 min、4 min、2 min。     

Al、Si及Y多元合金化对Cr-20Nb合金高温氧化行为的影响

针对软第二相Cr稍微降低Laves相NbCr2合金的1200℃抗氧化性,采用Al、Si及Y多元合金化来提高Cr-20Nb合金的高温抗氧化性能。结果表明,多元合金化的Cr-20Nb合金1100℃及1200℃抗氧化性均好于加入单一合金化的及纯Cr-20Nb合金,并随着Si合金元素含量增加,Cr-20Nb合金的氧化增重变小,抗氧化性变好;SEM结果表明,添加合金元素后,氧化膜与基体的粘附性得到了明显提高。     

热处理对Ti—13Nb—13Zr合金显微组织的影响

Ti- 1 3Nb- 1 3Zr合金具有低模量、高生物相容性、耐蚀、抗磨等特性。经 7次非自耗电弧熔炼制备了 Ti- 1 3Nb- 1 3Zr合金的饼坯 ,化学成分如表 1所示。表 1　 Ti- 13Nb- 13Zr合金饼材的化学成分元素 O N C Fe Zr Nb Ti含量 /% 0 .130 .0 0 70 .0 180 .0 813.713.6余量　　该合金的 β转变温度是 375℃ ,将饼坯在 6 80℃ ,α+ β相区热轧成 4 mm厚板 ,切取试样 ,然后进行热处理。采用光学显微镜、扫描电镜和 X射线衍射等观察了组织 ,并测定了显微硬度。不同热处理条件下 Ti- 1 3Nb- 1 3Zr合金的相组成、晶格常数、显微硬度见表 2。X…     

含Zr多晶Ni3Al合金在不同热处理温度下的组织与性能

研究了冷轧多晶Ni3Al-(0．2％，0．6％，1．0％，1．5％)Zr(原子分数)合金在不同热处理温度(800-1100℃)下的显微组织和力学性能，结果表明，适当的热处理温度，可使无硼Ni3Al-Zr多晶合金获得优良的室温拉伸强度和塑性，随着热处理温度的升高，不同Zr含量Ni3Al合金的再结晶体积分数增加，再结晶晶粒尺寸增大，室温拉伸强度下降．随着合金中Zr含量的增加，再结晶温度降低，再结晶晶粒尺寸减小．不同Zr含量Ni3Al合金的拉伸塑性明显依赖于热处理温度，对于低Zr(0．2％)合金，在1000℃热处理后，拉伸塑性最佳；对于中Zr(0．6％)合金，在850℃热处理后，拉伸塑性达到最大值；对于高Zr(≥1．0％)合金，拉伸塑性峰值出现在900℃热处理下，当热处理温度超过900℃，拉伸塑性显著降低。     

微量添加Sn和Nb对Zr-Cu-Fe-Al块体非晶合金热稳定性和塑性的影响

采用Cu模铸造方法制备了直径2和3 mm的Zr61.5Cu21.5-xFe5Al11Sn1Nbx(x=0,1,2,原子分数,%)和Zr61.5Cu21.5Fe5Al12非晶合金棒.结果表明,Sn和Nb微合金化略微降低了Zr-Cu-Fe-Al非晶合金的玻璃形成能力.Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金具有优异的压缩塑性,并且表现出"应变硬化"现象.高分辨透射电镜观察显示Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2和Zr61.5Cu21.5Fe5Al12合金均为完全非晶态,Sn和Nb微合金化后合金内部原子排列更紧密.正电子湮没谱分析结果表明,与Zr61.5Cu21.5Fe5Al12非晶合金相比,Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金内部原子密排间隙和结构自由体积尺寸减小、总量增加.大量弥散分布的自由体积有利于Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金剪切带的形成、分枝和相互作用,最终改善了非晶合金的塑性.