不同加钛方法对6063合金细化的研究

加钛方式不同，钛含量不同，对铝及其合金的晶粒细化效果不同。对比研究了用电解低钛铝合金、加Al—5Ti中间合金、Al—5Ti—1B中间合金及电解低钛铝合金加Al—B中间合金4种加钛方式及不同钛含量对6063合金的晶粒细化效果。研究结果表明：不同的加钛方式对6063合金均有明显的细化效果，随着钛含量增加，晶粒逐渐变细；钛含量相同时，电解加钛的细化效果优于Al—5Ti中间合金的细化效果；当合金中含有硼时，钛含量相同时，电解加钛加Al—B中间合金的细化效果优于加Al—5Ti—1B的细化效果。     

加钛和加硼方式对铝合金的晶粒细化及其衰退行为的影响

通过对比实验,研究了电解加钛与经Al-Ti、Al-Ti-B中间合金向工业纯铝熔配加钛的晶粒细化效果及其衰退行为,以及Al-B中间合金对电解低钛铝合金的晶粒细化效果及衰退行为的影响,还分析了硼对电解低钛铝合金的晶粒细化和抗衰退行为的影响.结果表明,在钛含量为0.10%和0.15%的条件下,电解加钛晶粒细化作用的衰退速度比熔配加Al-Ti中间合金要慢;熔配加Al-Ti-B中间合金细化晶粒作用的抗衰退能力则明显高于电解加钛和熔配加Al-Ti中间合金;加Al-B中间合金可有效提高电解低钛铝合金的细化效果和抗衰退能力,并使其明显高于电解加钛和熔配加Al-Ti或Al-Ti-B中间合金.     

电解生产低钛铝合金晶粒细化及衰退行为

选用含钛量为0．1％～0．3％的电解低钛铝合金，分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响，并与利用熔配加钛方法制得的相应含钛量的低钛铝合金进行了对比。结果表明，随着Ti含量的增加，两种加钛方式获得的低钛铝合金晶粒得到明显细化，晶粒尺寸随Ti含量的变化趋势相同。随着保温时间的延长，所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化，Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加Ti的合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加Ti的合金，这种趋势对含Ti量为0．1％～0．2％的合金特别明显。     

其他元素对Ti或Ti＋B细化铝晶粒效果的影响（2）

研究了难熔金属V、Mo、Zr和Ta对常规Al-4％Ti和Al-5％Ti-1％B中间合金细化工业纯铝(99.8％)晶粒效果的影响。每种难熔金属的含量控制在零到0.30％范围内。在添加Al-4％Ti的情况下,熔体中的Ti含量控制在0.15％的水平;在添加Al-5％Ti-1％B的情况下,将熔体中的Ti含量控制在0.045％的水平。发现V和Mo能提高两种中间合金细化铝晶粒的效果;而Zr则降低它们的效果或使其中毒。Ta含量为0.1％左右时,使中间合金原来的晶粒细化效果减弱至最小,超过这一含量后则使被减弱的晶粒细化效果有所恢复。Al-4％Ti和Al-5％Ti-1％B中间合金原来的晶粒细化效果,分别在Ta含量为0.35％和0.2％左有时得到恢复,Zr和Ta使细化剂中毒的试验结果,可以用形成了替换的金属间化合物来解释。     

电解生产低钛铝合金的晶粒细化及衰退行为

选用Ti质量分数为0．1％～0．3％的电解低钛铝合金，分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响，并与相应含钛量熔配低钛铝合金进行了对比。结果表明，随着Ti含量的增加，两种加钛方式的低钛铝合金样品晶粒得到明显的细化。随着保温时间的延长，所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化，Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加钛铝合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加钛铝合金，这种趋势对Ti的质量分数为0．1％～0．2％的合金特别明显。     

硼对电解低钛铝基合金微观组织的影响

研究了Al-B中间合金对工业纯铝和电解低钛铝基合金微观组织的影响.结果表明,硼对纯铝晶粒细化作用较弱;对于电解低钛铝基合金而言,由于在电解过程加入的微量钛的作用,其晶粒已经得到明显细化,且随着钛含量的增加,晶粒细化效果不断加强.向电解低钛铝基合金按Ti:B=5:1的重量比再熔配加入Al-B中间合金,可明显改善电解加钛的晶粒细化作用,特别是在钛含量较低时作用更加明显,随着Al-B中间合金添加量的增加,硼的作用逐渐减弱,最终与不加硼的电解低钛铝基合金的细化效果相当.     

电解低钛铝制备Al-9%Si合金的晶粒细化

分别以纯铝和电解低钛铝为母材制备Al-9%Si合金,对Al-5%Ti、Al-5%Ti-1%B和Al-4%B中间合金对纯铝制备合金的晶粒细化效果与Al-4%B对电解低钛铝制备合金的晶粒细化效果进行了对比试验研究。结果表明:Al-5%Ti-1%B中间合金的细化效果明显优于Al-5%Ti中间合金,向电解低钛铝制备的Al-9%Si合金中按51∶钛硼质量比添加Al-4%B中间合金,可获得比Al-5%Ti-1%B中间合金更好的细化效果;在硼添加量较低时,细化效果也优于Al-4%B细化纯铝制备合金。对试验结果进行了讨论,对铝硅合金的细化机理进行了分析。     

B对电解低钛铝制备的6009铝合金微观组织的影响

研究了Al-B中间合金对工业纯铝和电解低钛铝制备的6009铝合金微观组织的影响.结果表明,Al-B中间合金对纯铝制备的6009合金的晶粒细化作用很弱,而对电解低钛铝制备的6009合金有明显的细化作用.对电解低钛铝制备的6009合金而言,当Ti含量为0.05%时,晶粒细化效果在w(B)/w(Ti)＝1∶5时最好;而在w(B)/w(Ti)＝1∶2.22时晶粒明显粗化,之后合金的晶粒尺寸又随着B含量的增加而有所下降.     

中间合金对A356.2合金细化的效果

采用铝业协会制订的TP-1型标准测试法,对Al-10RE、Al-5Ti-1B、Al-5Ti-1B-10RE等中间合金对A356.2合金的细化效果进行评价,以优化铝合金轮毂制造过程中合金熔体细化处理工艺。结果表明, Al-5Ti-1B-10RE中间合金中的RE不仅可以有效抑制晶粒尺寸的衰退,而且在一定程度上改善Ti、B、Sr对A356.2合金显微组织的细化和变质效果;TP-1型晶粒度检测法是一种简单、直观、准确的中间合金细化效果在线评价方法。     

熔体保温时间对ZL101A合金晶粒细化的影响

通过采用Al-5Ti-1B中间合金结合传统盐类变质工艺,研究了熔体保温时间对ZL101A合金晶粒细化的影响。结果表明,因Ti Al3等的异质形核作用,冷却曲线上熔体处理后初晶形核过冷度明显降低。Al-5Ti-1B中间合金的晶粒细化作用主要源于Ti Al3粒子,由于板块状双金属化合物Ti Al3/Ti B2在α-Al基体(a)及共晶硅(b)中的聚集,细化剂逐渐出现衰退。熔体保温时间超过60 min后共晶硅粗化,因此,建议ZL101A合金熔体保温时间不应超过1 h。     

12吨级Ti80合金铸锭的成分均匀性及其偏析规律研究

随着海洋装备的大型化发展及其各项性能的提升,对高均匀超大规格钛合金铸锭的研发有了更加迫切的需求。本文利用MeltFlow模拟获得优化的熔炼工艺,制备出国内第一个12吨级Ti80合金铸锭,并完成2炉稳定性验证。成分检测结果表明,铸锭头、中、尾3点成分极差小于1000ppm,冒口17点成分极差小于3000ppm,成分均匀性与现行5吨级铸锭基本相当。分析冒口径向成分分布规律发现,Al、Nb和Mo元素呈现边部高、心部低,从边部到心部逐渐降低的趋势,而Zr元素的分布规律则与之相反。利用EDS对不同部位晶内和晶界的微区成分分析发现,Nb、Mo元素呈现晶内高、晶界低,而Al、Zr元素呈现晶内低、晶界高的分布规律。其中,Nb、Mo、Zr元素的宏、微观偏析规律基本一致,即随着凝固的进行,固相中Mo、Nb含量逐渐降低,Zr含量逐渐升高。然而,Al元素的宏、微观偏析规律正好相反,分析认为主要是由于Al元素的饱和蒸气压较高,与其他合金元素相比更容易挥发,在长时间、高真空熔炼和溶质再分配的共同作用下,铸锭中的宏、微观偏析规律出现不一致的现象。     

钛及钛合金在牙科领域中的研究现状

综述了牙科用钛及钛合金开发、物理力学性能、钛合金烤瓷、成形技术、设备及表面处理等方面的研究现状，指出了目前该类材料存在的问题及努力的方向。     

保温时间对Ti2AlNb基合金高温拉伸强度的影响

高温拉伸试验标准仅规定保温时间下限,对保温时间上限没有提及。以Ti2AlNb基合金650 ℃高温拉伸试验为例,证明保温时间对拉伸强度结果有影响,提出对于这种高温拉伸试验过程出现保温时间效应的特殊材料,标准应明确规定各应变速率下的保温时间范围,保证不同检验部门试验结果的一致性和可对比性。     

Ti6242合金组织演化的精细分析

以等轴组织Ti6242合金为研究对象,采用光学显微镜与扫描电镜2种组织观察手段,结合图像处理软件的自动处理与统计学方法,分析了不同热处理制度下合金组织的精细特征与演变规律。建立了采用体积分数Vα、尺寸Dα、分布密度ρα和聚集程度Eα4个参量来精确定量描述等轴初生α相特征及演化的方式,发现V_α、D_α、ρ_α和E_α均随固溶温度的升高而减小,V_α和ρ_α分别满足线性和抛物线规律;V_α的减小速度随温度升高而增加,随时间的延长而降低。随V_α减小,β相中Al元素含量增加,Sn、Zr和Mo三元素含量均降低;4种合金元素在α与β两相中的含量差异变小。850与800℃下,β相的[Mo]_(eq)分别落入α+β型和亚稳β型钛合金对应的[Mo]_(eq)区间,水淬后β相分别发生马氏体转变和保留亚稳态。     

非晶态Al/Ti球形金属粒子的制备及其对高能炸药热分解的催化性能

通过控制球磨时间及Al和Ti的质量比,用机械球磨法制备了一种无定型的球形Al/Ti合金粉,其平均粒径为3.76um。研究了这种合金粉对HNS、LLM-105、RDX、HMX和CL-20五种高能炸药热分解的催化作用。结果表明,与原料HNS比较,添加了5wt.%Al/Ti非晶态合金粉的HNS在不同的升温速率下其热分解峰温分别降低了6.9°C、7.2°C、4.8°C和5.2°C。同样,对于其它四种炸药,添加Al/Ti后炸药的热分解温度较原料都明显降低。同时,计算了所有炸药样品热分解过程的热动力学参数。结果表明,相对于原料炸药,添加了Al/Ti非晶态合金粉的炸药其热分解活化能分别降低了52.4kJ.mol^-1(HNS)、41.6kJ.mol^-1(LLM-105)、8.6kJ.mol^-1(RDX)、48.4kJ.mol^-1(HMX)和46.7 kJ.mol^-1(CL-20)。这说明Al/Ti非晶态合金粉对高能炸药的热分解过程有明显的催化作用。     

Ti含量对Ni53Mn23.5Ga23.5-xTix铁磁性形状记忆合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、示差扫描热分析、交流磁化率测试和室温压缩试验等方法系统研究Ti含量对Ni53Mn23.5Ga23.5-xTix (x=0, 0.5, 2, 3.5, 8, 15)合金的显微组织、相变行为、力学行为和磁学特性的影响规律。结果表明：Ti元素在合金中的极限固溶度低于15%;随着Ti含量的增加,合金的相变温度和断裂强度及断裂应变先逐渐增加后降低,其断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂再到沿晶断裂;而合金的居里温度随Ti含量的增加逐渐降低     

高Nb高强度低合金耐候钢中Nb、Ti析出相的特征

用光学显微镜、热场发射扫描电子显微镜以及透射电子显微镜对高Nb高强度低合金耐候钢中的Nb、Ti析出相特征进行了观察分析。结果表明,试验钢中的Nb、Ti析出相为面心立方结构,大部分为Nb、Ti相一起析出,且尺寸较大,主要分布于晶界。单相有两种,一种为立方TiN,尺寸较大,另一种为富Nb或者富Ti的Nb,Ti碳氮化物,大部分尺寸超过50 nm;复合析出为以富Ti析出(Ti, Nb)C为基形成的“核心”和以富Nb析出(Nb, Ti)C为边缘形成的“帽子”,平均尺寸为150 nm。     

铝和镁合金上电弧离子镀( Ti，Al)N梯度涂层的比较

为了探索和研究在铝合金和镁合金衬底上电弧离子镀沉积梯度的(Ti,Al)N涂层的沉积工艺并确定沉积涂层的基本性能,从而为该涂层的应用奠定理论基础.采用试验和比较的方法.结果表明:在铝合金衬底上可以成功地沉积厚度可达60μm的梯度(Ti,Al)N涂层,涂层与衬底的界面没有缺陷、空洞,与衬底的结合强度很好;而在AZ31镁合金衬底上,由于衬底上含有镁的氧化物,沉积涂层极易脱落.常规的研磨、抛光等方法无法克服由于镁活性大、氧化速率快所形成的氧化膜造成沉积涂层极易脱落现象.X射线衍射谱表明,沉积涂层为TiN结构,Al以替位的形式占据TiN中Ti的位置,形成(Ti,Al)N涂层,没有AlN结构出现;涂层中,Ti和Al原子比近似为1:1,与靶材的成分相同.得出结论:通过改变沉积过程中N2气的分压,可以在铝合金衬底上沉积出硬度和成分梯度变化的厚涂层,但在镁合金上涂层极易脱落;铝合金上的梯度厚涂层可以解决衬底材料硬度低而涂层硬度高所存在的不协调的问题.     

多束流电子束焊接对Ti6Al4V钛合金薄板变形的影响

多束流电子束焊是一种能够同时产生多个电子束流作为焊接热源的电子束焊接新技术,能够有效的减小焊接应力和变形。为了减小Ti6Al4V钛合金薄板焊接变形,本文提出了一种新型的多束流电子束焊接技术,除了熔化金属的主束流外,还包括两个对称分布的辅助束流用来焊后加热。分别用传统电子束焊和多束流电子束焊对1 mm厚的Ti6Al4V钛合金薄板进行焊接试验,试验表明,通过调节两个辅助束流的位置和能量分布,多束流电子束焊能够有效减小钛合金薄板的焊接变形。     

添加Ti和Al对热浸镀锌层组织结构的影响

制备了Ti、Al含量不同的热浸镀锌层,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察分析了镀层的组织结构.结果表明:Ti能有效抑制镀层中ζ相的生长,降低合金相层的厚度.60 s浸镀,添加0.04％ Ti时消除了镀层中ζ相分层现象;添加0.07％ Ti时在ζ/η相界生成细小颗粒状T相;240 s浸镀,在ζ/η界面及η相中生成了颗粒状T相,甚至形成连续分布的T相小岛.锌浴中同时添加Ti和Al对Fe-Zn合金相生长的抑制作用加剧,短时间浸镀时就促使含铝T相在η相中生成.