《添加返回料TC4钛合金在航空结构件上的应用》研究通过鉴定

宝鸡有色金属加工厂和航空工业总公司621所、601所、112厂、3007厂共同承担的《添加返回料TC4钛合金在航空结构件上的应用》研究,于1993年9月6日在宝鸡通过鉴定。 TC4(Ti-6Al-4V)合金是典型α+β合金,它具有优良的综合性能,已获得广泛的应用。据报道,在国外Ti-6Al-4V合金用量占全部     

Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金的激光辅助切削加工研究

β型Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金具有强度高、断裂韧性好等优异性能,在飞机起落架和机舱等方面具有应用潜力,但其切削加工性能较Ti-6Al-4V合金差,为此,澳大利亚学者研究了该合金的激光辅助切削加工(LAM)技术。LAM技术是利用激光束将被切削工件局部进行加热,降低工件屈服强度的加工方法。本研究在较宽的进给量和切削速度的范围内,分析了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金在激光辅助切削加工时激光束对切削力和切削温度的影响,并与传统加工(CM)技术进行了比较。     

EBM成型TC4钛合金研究进展

电子束熔化成型技术(electron beam melting,EBM)是3D打印的代表性技术之一,特别适合传统工艺不易加工的Ti-6Al-4V合金(TC4钛合金)的快速成型,目前在航空航天、化工、生物医疗等领域展示出巨大的应用前景。从EBM的原理出发,综述了EBM制备TC4钛合金的显微组织、缺陷以及力学性能。分析了受成型工艺参数和成型件位置等因素影响的冷却速度的变化所导致的TC4钛合金的显微组织发生变化;并指出了导致TC4钛合金出现缺陷的主要原因。EBM成型TC4钛合金的拉伸性能已与锻造TC4钛合金相当,其较低的疲劳强度可以通过热等静压处理提高。     

强度高成形性好的钛合金SP—700

日本钢管公司(NKK)研制成功高可成形性钛合金SP-700,已获日本专利,并在英、美、法、德国获得专利使用权。SP-700钛合金成分为Ti-(4～5)Al-(2.5～3.5)V-(1.8～2.2)Mo-(1.7～2.3)Fe。合金密度4.54g/cm~3,略高于Ti—6Al-4V。β转变温度900℃。该合金属具有超细组织(α_初≈3μm)的富β的α+β型钛合金。突出的优点是强度高、可成形性好,有希望代替Ti-6Al-4V,它克服了Ti-6Al-4V加工性能差的缺点。具有明显的热处理效应,下     

新功能钛合金

日本住友金属工业公司为所有工业领域提供了形态广泛的钛产品及材料,这家公司独自开发了多种新功能钛合金,下面介绍几种新型钛合金.1 冷态加工用β型钛合金(命名为SAT-2041CF)普通β型钛合金Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al和Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zn是冷加工性能优越的材料.但是,经过冷锻等恶劣加工,其变形阻抗是普通钢的1.5倍,金属铸型有时也会损坏,这家公司开发的新合金(Ti-20V-4Al-1Sn)极限压缩率达到80%.     

Ti-6Al-4V合金失效行为的微观模拟

Ti-6Al-4V合金具有优异的力学性能、抗腐蚀性能及生物相容性,可被用于众多领域。该合金是典型的两相钛合金,其相尺寸、体积分数和分布情况均会对其失效行为产生影响,S.Katani等人采用有限元方法模拟了微观组织形态对Ti-6Al-4V合金(含55%的α相和45%的β相)力学性能和失效机制的影响。实验选用厚度为0.7 mm、经退火处理的Ti-6Al-4V合金轧制板材,其化学成分(质量分数)为0.016 C、     

Ti-6Al-4V合金加工

Ti-6Al-4V合金是用途最广泛的钛合金,在航空、汽车、能源、舰船、化工、医疗器械及体育用品等所有应用领域中,该合金占到50%以上。在航空业中,Ti-6Al-4V合金用作重要的零部件,从隔板、机翼、机架到压气机盘、发动机、叶片、气瓶。例如,Ti-6Al-4V在美国F22“猛禽”战斗机总重中占36%。因此,对Ti-6Al-4V零部件进行设计并改进热加工工艺有助于大大降低成本。1 Ti-6Al-4V合金的级别Ti-6Al-4V合金根据间隙元素含量被划分成两种级别,它们之间的主要差异是氧含量不同。工业级Ti-6Al-4V中氧的质量分数为0.16%~0.20%;超低间隙(ELI)…     

Ti—6Al—4V合金加工

Ti-6Al-4V合金是用途最广泛的钛合金，在航空、汽车、能源、舰船、化工、医疗器械及体育用品等所有应用领域中，该合金占到50%以上。在航空业中，Ti-6Al-4V合金用作重要的零部件，从隔板、机翼、机架到压气机盘、发动机、叶片、气瓶。例如，Ti-6Al-4V在美国F22“猛禽”战斗机总重中占36%。因此，对Ti-6Al-4V零部件进行设计并改进热加工工艺有助于大大降低成本。1 Ti-6Al-4V合金的级别Ti-6Al-4V合金根据间隙元素含量被划分成两种级别，它们之间的主要差异是氧含量不同。工业级Ti-6Al-4V中氧的质量分数为0.16%~0.20%；超低间隙(ELI)…     

单相亚稳β组织的Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr合金的热变形机制

<正>Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr合金是一种高强近β型钛合金,该合金兼具良好的加工性能和力学性能,已被用于制造大型航空部件。日本研究人员基于组织演变和加工图技术,对原始组织为单相β等轴晶的Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr合金的热变形机制进行了研究。实验温度分别为600、700、800、900、1 000、1 100℃,应变速率分别为0.001、0.01、0.1、1、     

外科植入物用纯钛及其合金

主要介绍了外科植入物用新型钛合金的研究进展。到目前为止,研究出的外科植入物用钛合金从研究的时间顺序上可分为：（1）纯钛,Ti-6Al-4V合金;（2）Ti-6Al-7Nb合金（瑞士）,Ti-5Al-2.5Fe合金（德国）;Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr(TAMZ)合金（中国）;（3）新型β钛合金。概述了这些合金的研究现状、性能特点及其应用前景,并提出 了今后的发展方向。     

热处理对Ti-6Al-4V棒材固溶时效性能的影响

概述了对飞机转动件叶片用Ti-6Al-4V(TC4)钛合金棒材通过采用不同固溶时效热处理制度的实验,以研究TC4用钛合金棒材不同热处理制度与组织、固溶时效性能之间的关系,通过对比试验得出工业化生产满足宇航结构件和转动部件用TC4棒材制定合理的固溶时效热处理制度。     

Ti-6A14V合金表面改性技术

Ti-6Al4V合金作为一种重要的钛合金,其使用量占到了钛合金总使用量的75％～85％,但其耐磨性差、阻燃性差、疏水疏冰性能差、生物相容性不理想等性能缺陷在一定程度上限制了其在某些领域中的应用。首先对Ti-6Al4V合金在各个领域应用时,其性能缺陷的表现形式及危害进行了概述,然后介绍了目前改善Ti-6Al4V合金性能缺陷所普遍采用的以及具有创新性的表面改性技术,评述了部分表面改性技术的优缺点,最后提出了需对Ti-6Al4V合金表面改性技术进一步研究的方向。     

TC17钛合金超大规格棒材的制备

以0级海绵钛、Al-Mo二元中间合金以及适当颗粒度的金属Cr等为原料,经过3次真空自耗电弧炉熔炼得到5 t级TC17钛合金铸锭。铸锭杂质元素含量较小,纯净度良好,合金元素成分的纵横向分布均匀性良好,易偏析元素Cr的纵、横向分布偏差不大于0.35%。铸锭在4 500 t快锻机上经"高低高低"路线的反复镦拔锻造制备成500mm棒材,棒材的低倍组织、显微组织、高温和室温力学性能以及超声波探伤水平等各项技术指标均符合相关技术标准要求,不同部位的组织均匀性、性能一致性良好。     

钛合金及其油井管耐蚀性能研究进展

综述了油井管现状、钛合金组织与力学性能,重点探讨了钛合金作为油井管的耐蚀性能、影响因素与耐蚀机理,并对第一性原理计算在钛合金管材成分设计与界面腐蚀特征中的应用进行了概述。研究发现,钛合金管材具有较强的抗硫化物应力开裂(SSC)性能,在高温高压(HTHP)油气田的工况条件下具有极低的腐蚀速率,对孔蚀、缝隙腐蚀、接触腐蚀以及氢脆等也具有高的抵抗力; Ti-6Al-4V(TC4)合金表面的钝化膜在含H_2S腐蚀环境中更易遭到破坏,其稳定性会因温度变化与其他元素介入而发生变化,抗腐蚀性能也会随之发生改变。     

一种提高Ti5553合金综合性能的热加工方法

为了让Ti5553合金的强度和韧性等综合性能指标达到良好匹配,充分发挥其高强高韧的特点,提出了一种新的热加工方法。首先对Ti5553合金轧棒进行充分改锻,初步得到均匀、细小、无偏析、无β斑的基体组织,然后再利用β锻造形成一种细小密集的网篮组织,并在最后的β热处理过程中,生成β晶粒内的细小片状α转相和晶界处细小分散的α转相。结果表明:采用(Tβ-30)℃两相区改锻、(Tβ-30)℃预锻与(Tβ+20)℃β锻造的联合模锻以及(Tβ+35)℃退火+600℃时效的β热处理工艺后,可获得一种理想的β型钛合金组织,使该合金的强度、塑性和断裂韧性等综合性能指标都有所提高。     

Advances in titanium metal injection molding

The approaches to production of titanium powder injection molded parts are reviewed. Historically, oxygen levels have been too high for structural use (particularly with the Ti-6Al-4V alloy). However, recent advances in starting powders, binders and sintering facilities now allow oxygen levels in the Ti-6Al-4V alloy to be controlled to about 0.2 wt.% oxygen. This should result in significant expansion of the titanium PIM market place into aerospace, automobiles, surgical instruments, dentistry, communication devices (such as computers and cell phones), knives and guns. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Vol. 46, No. 5–6 (455), pp. 118–125, 2007.     

激光诱导击穿光谱分析中钛合金样品制备方法研究

Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr钛合金具有高温延展性好、高温强度大的特点,有用于铸造涡轮、涡流器、叶片等高温部件的潜力。在用激光诱导击穿光谱(LIBS)对合金或部件内部定量分析前,需预先将被分析钛合金样品和钛合金标准样品用相同的方法制备以去除表面氧化层、铸造反应层和污染物。鉴于该钛合金为室温脆性材料,不适于切削制备样品,宜采用磨抛方法制备样品,而磨抛制备样品时因发热粘滞会造成样品表面污染,影响LIBS分析钛合金中成分。实验用LIBS评价光谱磨样机磨制、金相磨样机磨制、手工磨制、手工抛光、辉光氩离子轰击等几种方法去除不同组织钛合金标样表面氧化层、污染物的效果。通过LIBS分析发现,样品制备过程中污染来源于制造砂纸的胶接剂,磨制线速度、磨料粒度、抛光方向影响制备效果,且样品的组织也影响污染物去除效果。用碳化硅砂纸光谱磨样机高速磨制钛合金表面碳污染层深度大,达15μm,高于水冷金相磨样机中速磨制的碳污染层深度,说明温度高促进碳在钛合金中的扩散;中低速磨制时,使用的砂纸标号越高,含碳、钙的污染物在样品表面附着增加。中速磨制时,与α相亲和力强的钙、铝等元素在α组织的钛合金扩散深度较α+β、α_2+γ组织钛合金大,钙污染深度达10μm,而碳在不同组织的钛合金表面扩散没有明显差别。手工低速磨制时,在钛合金表面上的碳、钙污染层较浅,深度为1~3μm,与磨痕深度一致。双向或沿磨削纹理抛光效果优于垂直纹理抛光效果,残留污染物深度不超过1μm,与辉光氩离子轰击效果相近。实验研究解决了钛合金样品制备易受污染的问题,LIBS分析碳等元素的校准曲线得到改善,测量精度得到提高。对于Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr钛合金样品分析的结果同其他方法的对照结果一致性较好。     

Effect of Pre- and Post-weld Heat Treatments on Linear Friction Welded Ti-5553

Linear friction welding allows solid-state joining of near-beta (β) titanium alloy Ti-5553 (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr). In the as-welded condition, the weld zone (WZ) exhibits β grain refinement and marked softening as compared with Ti-5553 in the solution heat treated and aged condition. The softening of the weldment is attributed to the depletion of the strengthening alpha (α) phase in the WZ and the adjacent thermo-mechanically affected zone (TMAZ). Specifically, in near-β titanium alloys, the strength of the material mainly depends on the shape, size, distribution, and fraction of the primary α and other decomposition products of the β phase. Hence, a combination of pre- and post-weld heat treatments were applied to determine the conditions that allow mitigating the α phase depletion in the WZ and TMAZ of the welds. The mechanical response of the welded samples to the heat treatments was determined by performing microhardness measurements and tensile testing at room temperature with an automated 3D deformation measurement system. It was found that though the joint efficiency in the as-welded condition was high (96 pct), strain localization and failure occurred in the TMAZ. The application of post-weld solution heat treatment with aging was effective in restoring α, increasing the joint efficiency (97 to 99 pct) and inducing strain localization and failure in the parent material region.     

Improving High-Temperature Strength of Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si Titanium Alloy by Cryogenic Pre-treatment and Laser Peening

Metallurgical and Materials Transactions A - The plastic deformation behavior and microscopic strengthening mechanism of Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si (TC6) titanium alloy treated by the...     

在超低温下使用的TC4 ELI钛合金锻棒的研制

在低温下,TC4 ELI钛合金只能在-196℃下使用。根据某工程的实际需要,开发超低温(-253℃)用TC4ELI钛合金锻棒。从控制氧含量和提高合金纯洁度入手,并在锻造工艺上采用最新"三三一"镦拔组合变形工艺来提升锻棒的组织均匀性,来提高强度和塑性。实验结果表明:高纯洁度是提高TC4 ELI钛合金在-253℃下塑性的基础;"三三一"镦拔变形工艺制得100 mm棒材的超低温力学性能较好,其Rm为1 480～1 510 MPa,Rp0.2为1 240～1 290MPa,A为12.67%～18.67%,Z为27.8%～33.3%,满足工程技术性能指标要求(J901-01-2009)。