轧制变形量对Ti-45Al-7Nb-0.3W合金组织与性能的影响

利用X衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、室温拉伸试验等手段,研究粉末冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W(原子分数,%)合金包套轧制过程中的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明:热等静压法态的Ti-45Al-7Nb-0.3W合金组织为近γ组织,主要由块状的γ相组成,同时包括少量的α2相及极少量的B2相。轧制后Ti Al合金板材为双态组织,B2相消失。随轧制变形量增加,合金板材强度增加,变形量为40%时,板材抗拉强度最大,达到955 MPa。继续增加变形量合金板材的力学性能有所降低。当变形量较小时,合金的塑性变形主要通过位错滑移和攀移来实现。随变形量增加,孪生和动态再结晶机制发挥作用。     

退火态Ti?6Al?3Nb?2Zr?1Mo钛合金的组织和力学性能

采用模锻工艺及980℃退火工艺制备了Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察和电子背向散射衍射(electron back-scattered diffraction,EBSD)分析等方法研究了退火态合金不同截面上的微观组织与力学性能。结果表明:与锻态合金比较,退火态Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金的α相含量减少,亚稳态的β相增多。在空气冷却的过程中,合金的亚稳态β相又转化为次生α相和少量β相。退火态Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金中α-Ti呈现出RD//[ī2ī0]、FD//[0001]的织构类型(FD为锻件压缩方向(锻造方向),RD为锻件自由延伸方向)。退火态Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金的三个方向拉伸断裂主要是韧性断裂,并且断裂方式呈现出微孔聚集断裂。沿RD方向拉伸时韧窝尺寸较大,对应的延伸率也优于其他方向。     

TYM钼合金轧制工艺与组织结构及再结晶温度的关系

文中用X射线和金相技术研究了TYM钼合金板轧制工艺与组织结构及再结晶退火温度的关系。结果表明，多次交叉轧制态板材织构为聚集很强的{001}<110>，其组织纤维较粗，弥散相粒子分布不均匀，再结晶退火温度约在1300℃以下；一次交叉轧制态板材织构为{001}<110>，但聚集程度较低，同时存在极弱的{001}<100>立方织构，其组织纤维细、长，弥散相粒子分布均匀，再结晶退火温度可达1500℃以上。有关组织结构对合金高温性能的强化机制进行了详细分析。     

Ti-26Nb-4Zr合金冷轧板材的织构和力学性能

采用X射线衍射和室温拉伸方法研究了冷轧变形和固溶处理对Ti-26Nb-4Zr合金板材的织构和力学性能的影响.研究发现,50%冷轧时形成了{001}〈uvw〉织构,随着冷变形量的增加,逐渐形成了{121}〈111〉和{001}〈110〉混合织构,〈110〉方向由与轧制方向垂直转到与轧制方向平行.800℃固溶处理后,随着变形量的增加,{111}〈110〉再结晶织构形成并逐渐增强,但〈110〉方向始终保持与轧制方向平行.由于加工硬化及晶粒细化的作用,导致随着变形量增加,冷轧板材的强度逐渐提高,塑性降低.固溶处理后,由于发生再结晶,使得板材的塑性相比冷轧态明显提高.      

Ti-40Al-3.5Nb-0.8Mo-0.3Y高温合金组织和力学性能研究

借助扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸测试等手段,研究了Ti-40Al-3.5Nb-0.8Mo-0.3Y高温合金显微组织、物相组成和力学性能。结果表明:Ti-40Al-3.5Nb-0.8Mo-0.3Y合金中生成的无序β相能够有效提高合金材料的耐高温性能;热等静压及均匀化处理提高了合金的致密度。合金在室温下的抗拉强度是583 MPa,具有平整的拉伸断口形态及脆性穿晶解理断裂特征。当拉伸测试温度从室温逐渐升至760℃时,合金的抗拉强度持续下降,合金伸长率则逐渐上升,属于脆性断裂特征。     

Nb元素对粉末冶金TiAl基合金高温氧化行为的影响

采用等离子旋转电极法制备Ti-47Al-2Cr-0.2Mo,Ti-50Al-2Nb-0.3W和Ti-45Al-7Nb-0.3W(元素含量均为原子分数,%)3种预合金粉末,再通过热等静压制备成块体合金,在950℃空气环境中进行合金的高温氧化实验,并利用扫描电镜(SEM)观察与分析合金氧化后的表面形貌以及截面的元素面分布,用X射线衍射(XRD)分析氧化膜的相组成,研究Nb元素及其含量对Ti Al基合金高温氧化行为的影响。结果表明:Nb元素的添加可提高粉末冶金Ti Al基合金的抗氧化性能,这3种合金中Ti-45Al-7Nb-0.3W合金的抗氧化性能最好,经过80 h氧化后质量增量仅为2.484 mg/cm2,为不含Nb合金的12.44%,并且氧化膜整体厚度最薄,最厚的地方氧化膜厚度约为8.3μm。该合金表面形成连续致密的Al2O3氧化层,氧化膜从外向内依次为TiO2层/Al2O3层/(Ti,Nb)O2层/富Al和Nb层。     

长时间热暴露对Ti-24Al-15Nb-1Mo合金组织和性能的影响

采用熔模精密铸造及热等静压技术制备Ti-24Al-15Nb-1Mo合金模拟件,然后在600、650、700℃大气氛围下,经过100、300、500 h热暴露,取样研究其微观组织和室温拉伸性能的变化。结果表明,在热暴露过程中,Ti-24Al-15Nb-1Mo合金的非平衡组织逐渐向平衡态转变,导致自身组织分解、析出、粗化等一系列的转变,从而对合金的力学性能产生较大影响。经热暴露后,其抗拉强度从863 MPa下降到最低742.7 MPa,塑性也有所下降,延伸率相对热等静压态的最大下降量为56%。     

预热温度对等径角轧制6016铝合金织构及力学性能的影响

通过准静态单轴拉伸实验、金相显微镜(OM)观察以及X射线衍射(XRD)宏观织构测试手段研究了3种不同预热温度(20,210,420℃)对等径角轧制6016铝合金板材的微观组织、织构及力学性能的影响。结果表明:在20,210,420℃3个温度范围内,随着温度的升高,RT(轧制)态板材的Brass{011}211织构、Copper{112}111织构、S{123}634织构等形变织构取向密度和体积分数降低;T4P(固溶+预时效+自然时效)态板材的Cube{001}100织构的取向密度和体积分数逐渐降低,而斯密特因子逐渐升高,织构逐渐离散弱化。在420℃条件下,RT态板材发生动态再结晶,形变织构尚存,但取向密度和体积分数非常低,此外还出现了少量向再结晶织构转变的中间态织构;T4P态板材出现了少量的P{011}112织构、Goss{110}001织构和其他一些不常见的织构类型,各种织构强度较弱,没有强烈的再结晶织构,织构无序分布。在420℃条件下的T4P态板材具有良好的塑性和成形性,其δ29%,σ_(0.2)110 MPa,r≈0.75,Δr≈0.16。而T8X(固溶+预时效+自然时效+模拟烤漆硬化)态板材具有良好的烘烤硬化性能,其σ_(0.2)210 MPa,σ_b335 MPa。     

粉末冶金Ti-23Al-17Nb的制备及性能

采用热等静压预合金粉末的方法制备了粉末冶金Ti-23Al-17Nb(原子分数)材料,用于试验的Ti-23Al-17Nb预合金粉末是采用气体雾化工艺制备的。研究了不同的热等静压工艺和热处理工艺对其力学性能的影响。测试了热等静压态和热处理后合金的力学性能,并对其微观组织进行观测。结果表明:热等静压后得到的材料虽然组织均匀、细小,但延伸率才达到2.0%;经固溶时效后,在材料的强度变动不大的情况下,材料的延伸率提高到了4.3%。经不同的固溶时效之后,材料的力学性能差异较大。     

横轧对6016铝合金组织及力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、万能拉伸试验机等研究了横轧对6016铝合金的组织和力学性能的影响,并与常规轧制工艺进行了对比。结果表明:6016铝合金热轧板材具有较强的β取向线织构,冷轧后普通轧制板材织构表现出典型的"唇式"冷轧织构特征,横轧使得原位于β取向线上的织构经{011}322取向流向B'{011}111,S'{123}17 22 9和C'{112}110,弱化了强的形变织构,形成随机织构;6016铝合金冷轧板材表现为典型的纤维组织形状,而横轧板材晶粒沿轧制方向拉长的程度小于普通轧制板材;普通轧制6016铝合金板材再结晶织构组分以Cube和Cube+ND15为主,而横轧板材则形成了强的(φ_1=20°,Φ=30°,φ_2=0°)织构;T4态横轧板材的强度值、延伸率和杯突深度值(I_E)值高于普通轧制板材;T4态横轧板材的塑性应变比(r)值要高于T4态普通轧制板材,各向异性(Δr)值要低于普通轧制板材,表明横轧有效改善了6016铝合金板材的成形性能。