α—Ti氢处理后的组织结构与性能

研究了氢化处理对退火α-Ti 板材的组织、结构及性能的影响。α-Ti 在室温出现两种结构的氢化物:有序的 fctγ相(TiH)和 fccδ相(TiH_2)。分析了用 X 射线衍射只查觉到δ相的原因。氢化物的数量及形态影响除氢后基体的晶粒组织。控制氢含量可以改善拉伸性能及疲劳性能。     

α—Ti氢处理后的组织结构与性能

研究了氢化处理退火α－Ｔｉ板材的组织，结构及性能的影响，α－Ｔｉ在室温出现两种结构的氢化物：有序的ｆｃｔγ相（ＴｉＨ）和Ｆｃｃδ（ＴｉＨ）２。分析了Ｘ射线衍射只查觉到δ相的原因，氢化物的数量及形态影响除氢后基体的晶粒组织。控制氢含量可以改善伸性能及疲劳性能。     

置氢对Ti6Al4V合金室温组织的影响

通过在钛合金中引入临时元素氢,可以改变钛合金的相组成,进而改变钛合金的力学性能和加工性能.利用OP、XRD和TEM研究了固态置氢后Ti6Al4V合金的微观组织变化.研究表明:随氢含量的增加,合金中的β相含量增加,在置氢0.302%及0.490%(质量分数)的试样中发现面心立方(fcc)的氢化物δ,及大量的斜方结构的马氏体α",未发现亚稳态的氢化物γ.提出了一种基于扩散的由βH共析转变生成α及fcc结构的片状氢化物δ的机制,并指出氢的引入可能诱发马氏体转变.     

Mo含量对Ti-Mo氢化物的结构及热稳定性的影响

采用磁悬浮熔炼技术制备了固溶体合金Ti Mox（x=0.03,0.13,0.25,0.50,1.00,钼钛原子比）,室温下活化后的Ti Mox合金在0.02 MPa下迅速吸氢并达到平衡。采用X射线衍射和TG-DSC分析技术对吸氢产物的物相结构和热稳定性进行了测试。作为比较,对吸氢前的合金作了XRD结构分析。结果表明：Ti Mo0.03吸氢后析出大量的Ti H2,并有少量bcc（β-Ti）含氢固溶体存在。x大于0.13时,合金为单一的β-Ti结构,吸氢产物由fcc（γ-Ti）氢化物和β-Ti氢固溶体组成,晶格参数增加至0.330nm,钼含量较少的β-Ti氢固溶体发生相变生成γ-Ti氢化物,Mo含量增加,γ-Ti氢化物含量逐渐减少。β-Ti氢固溶体,γ-Ti氢化物的热解析温度随着Mo含量的增加逐渐降低,说明Mo含量的增加会降低氢化物的稳定性,不利于氢在合金间隙中的储存。     

TiH2粉末烧结研究进展

目的 研究烧结温度、升温速率、压制压力分别对TiH2粉末压坯脱氢相演变过程以及显微组织的影响规律.方法 采用氢化钛(TiH2)粉末为原料,经过压制和真空烧结制备粉末冶金Ti材料,结合原位中子粉末衍射、差示扫描量热法等技术,表征TiH2粉末压坯在烧结过程中的显微形貌及相变过程.结果 在真空烧结条件下,TiH2粉末压坯的脱氢相变反应过程为:δ-Ti(H)→δ-Ti(H)+α-Ti(H)→δ-Ti(H)+β-Ti(H)+α-Ti(H)→β-Ti(H)+α-Ti(H)+α-Ti→α-Ti;升温速率的增加会延缓TiH2的相变过程及动力学.结论 TiH2粉末坯体的压制压力越大,烧结时TiH2脱氢并释放氢气导致坯体内部的气压越高,从而导致TiH2坯体的烧结致密化程度较低.     

锆合金中氢化物的微观力学性能

通过吸氢试验在轧制退火态Zr-4锆合金表面制备了氢化物,并使用X射线衍射仪对其物相组成进行了分析,然后使用纳米力学探针结合扫描电镜观察研究了Zr-4锆合金中析出氢化物的微观力学性能。结果表明:Zr-4锆合金中析出的氢化物主要为δ-氢化物,其断裂韧度KIC为(1.93±0.29)MPa·m~(0.5),远低于α-Zr相的;其杨氏模量为95.113GPa,与α-Zr相的相当;同时测得该δ-氢化物的纳米硬度为4.047GPa,高于α-Zr相的;说明Zr-4锆合金中析出的δ-氢化物为硬脆相。     

置氢对Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe合金室温组织和硬度的影响

利用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等手段,研究了固态气体渗氢后氢元素对新型β医用钛合金Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe的相组成、微观组织和硬度的影响.研究结果表明,570℃置氢空冷,置氢量为0.2％(质量分数),合金发生共析反应βH→αH+δ.置氢后合金表面和内部显微组织出现差异:在合金表面,δ氢化物呈现针状,从晶界处生长,尺寸差异较大;在合金内部,氢化物δ呈细小针状,长度小于1μm,以α针为中心平行向外生长.置氢后合金硬度未增强.     

置氢Ti6Al4V合金的微观组织演变规律

为研究置氢Ti6Al4V合金的高温加工改性机理,从微观组织的角度对合金进行了对比分析.利用OM、SEM、XRD等研究了置氢对Ti6Al4V合金变形前后微观组织演变的影响.研究结果表明:氢的加入不仅使置氢Ti6Al4V合金中β相比例明显增大,而且改变了α相与β相之间的电势差,在氢含量为0.3%~0.5%两相颜色将发生互换,氢含量增加到0.50%以上时,合金中将出现面心立方结构的δ氢化物;随氢含量的增加,合金超塑拉伸变形后的组织由α+β两相等轴晶粒变为粗大的β晶粒,造成α与β界面的协调能力下降,并改变了合金的变形机制.     

氢对Ti-6Al-4V合金室温压缩性能的影响

为了研究氢对Ti-6Al-4V合金室温压缩性能的影响,采用Zwick/Z100型材料试验机对置氢Ti-6Al-4V合金进行了压缩试验,并利用OM、XRD和TEM等材料分析方法对合金的微观组织进行了观察.研究表明:置氢前,Ti-6Al-4V合金由等轴的α相和β相组成,置氢后,出现马氏体组织和氢化物;随氢含量增加,马氏体和剩余β相数量增多;氢提高了Ti-6Al-4V合金的抗压强度和塑性等室温压缩性能,最大增幅分别为33.9%和56.3%;置氢Ti-6Al-4V合金抗压强度的提高主要归因于氢的固溶强化、马氏体相变强化和氢化物强化;塑性指标的提高主要是置氢合金中塑性β相数量的增多所致.     

V系储氢合金及其合金化

概述了V系储氢合金的研究现状,涉及V系储氢合金的氢化物相结构、合金化元素及第二相对合金吸、放氢性能的影响:V系储氢合金随吸氢量的增加,氢化物结构发生bcc→bct→fcc转变,同时其稳定性呈降低趋势;合金元素通过改变V与H的亲和力以及氢化物的稳定性来影响合金的储氢性能;第二相的出现对合金电化学性能、吸放氢动力学有明显的影响作用.在上述分析的基础上,对V系bcc固溶体储氢合金今后的研究进行了展望.     

Ti-V合金及其氢化物结构的研究

介绍了3种组成的Ti-V合金(Ti0.76V0.24、Ti0.51V0.49和Ti0.25V0.75)及其氢化物的晶体结构确定方法.通过XRD分析和理论计算,确定这3种合金为bcc结构,它们的纯β相氢化物是fcc结构,并测得了这两类结构的晶胞参数.研究发现,Ti-V合金吸氢性能比金属V有所改善,H原子数与合金原子数之和的比大于1.0才能发生α相氢化物向β相氢化物的转变.     

Ti-6Al-4V合金的吸氢行为和氢化过程中的相变

本文研究了 Ti-6Al-4V 合金在氢压为一个大气压下的吸氢行为和氢化过程中的相变,结果发现:合金在570℃有一个吸氢峰;氢化过程中氢固溶于β相,使 d_(200)面间距增大;氢化物(γ)在α相内析出,为 fcc 结构(α=440.1pm),与基体的取向关系为{(?)}_α//{(?)}γ,<(?)>α//<110>γ;充氢使α,β相明暗衬度和充氢前比较正好相反;充氢后合金出现 Ti_3Al 有序结构。     

渗氢对Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo锻态合金显微组织的影响

对锻态Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo合金进行了渗氢处理,研究了渗氢引起的合金显微组织的变化.实验结果表明,渗氢前的合金由α2相,O相和B2相组成,渗氢有效地促进α2相和B2相向O相的转变,且使O相组织中有γ氢化物析出.渗氢引起合金组织发生变化的本质原因是氢导致α2相和B2相的晶格畸变,以及α2相和B2相之间的元素再分配.     

Ti0.096V0.864Fe0.04合金的储氢性能研究与物相分析

研究了Ti0.096V0.864Fe0.04合金的储氢性能、热力学特性及吸放氢物相变化.研究结果表明,该合金具有较好的吸放氢压力平台特性,合金的20℃最大吸氢量达到3.75%(质量分数),氢化物生成焓变△H°为-26.6kJ·(mol H2)-1,熵变△S°为-102.5J·(K·mol H2)-1.合金颗粒度、吸放氢循环次数对合金的吸氢速度都有较大影响.该合金具有较好的抗粉化能力,经过10次吸放氢循环后合金粉的平均粒径比吸氢前仅减小约1/5.XRD及SEM分析表明,合金未吸氢前是由单一的体心立方(BCC)结构的钒基固溶体相组成;4MPa下吸氢后生成大量面心立方(FCC)结构的Ti0.096V0.864Fe0.04H2.01和少量体心四方(BCT)结构的Ti0.096 V0.864 Fe0.04H0.81两种氢化物相;50℃下对0.001MPa放氢后,合金中除Ti0.096V00864Fe0.04基BCC固溶体相外,还存在Ti0.096V0.864Fe0.04H0.81氢化物相.     

Zr_(1-x)Ti_xCo合金的储氢性能及抗氢致歧化效应研究

采用真空电弧熔炼的方法制备Zr_(1-x)Ti_xCo合金,采用XRD表征所制备合金及其氢化物的相结构,采用Sievert-型吸放氢性能测试方法测试其放氢动力学性能及PCT曲线,获得放氢反应的熵变及焓变值,采用等容等温法测试所制备合金的歧化动力学,结果表明Ti掺杂含量增加可有效改善ZrCo合金抗氢致歧化性能,进一步TG-DSC研究Zr_(1-x)Ti_xCo合金氢化物放氢过程,结果表明Ti掺杂可实现对ZrCo合金的晶格调控,从而改善抗氢致歧化性能及热力学性能。     

羟基磷灰石/Ti-13Nb-13Zr复合材料的组织性能与细胞相容性评价

为了改善Ti-13Nb-13Zr医用钛合金的生物活性与细胞相容性,利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ti-13Nb-13Zr合金和羟基磷灰石(HA)含量5wt%的5HA/Ti-13Nb-13Zr复合材料并进行退火处理,研究了两种材料的显微组织、力学性能、表面润湿性、体外矿化行为及细胞增殖与凋亡等生物学性能。结果表明：合金主要由β-Ti和α-Ti相组成,复合材料由β-Ti、α-Ti、HA相及少量陶瓷反应相(Ca₃(PO₄)₂、CaZrO₃、CaO)组成,退火后部分初生α-Ti转变为β-Ti且组织更均匀,HA的加入会使得晶粒细化;退火后两种材料抗压强度、屈服强度、屈强比和弹性模量均略微下降;HA的加入提高了复合材料亲水性、类骨磷灰石形成能力、细胞增殖率并降低了细胞凋亡率;综合分析,退火后的5HA/Ti-13Nb-13Zr复合材料抗压强度、屈服强度和弹性模量分别为(1 744±9) MPa、(1 493±12) MPa和(43±1.6) GPa,具有优异的类骨磷灰石形成能力,同时细胞增殖率达到99.1...     

锆合金中的氢化物相及氢化物取向

作为核反应堆的燃料包壳,锆合金在水侧腐蚀的同时还因吸氢而产生氢化物,从而导致基体脆化和氢致延迟开裂等问题。本文综述了锆合金中的氢化物相和氢化物取向。重点讨论了γ相和δ相与锆及锆合金的晶体学取向关系,分析了织构、加工Q值、应力和退火温度对氢化物取向的影响,以及氢化物取向对锆合金力学性能的影响。同时概括了目前研究中存在的氢化物取向机理不明确、氢化物应力再取向机理存在争议等问题,指出了影响锆合金中氢化物取向的因素、氢化物与锆基体的晶体学取向关系、氢化物应力再取向机理等研究尚需进一步完善,此外,对于国产新型高性能锆合金氢化物的研究也有待深入开展。     

脉冲激光诱导钛表面氮化的研究

介绍了在氮气气氛下,用脉冲激光照射钛表面实现钛的诱导氮化的实验结果.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对氮化表面进行了结构表征和性能分析.X射线衍射(XRD)结果显示氮化层的主要成分是a-Ti相和δ-TiN相,同时含有少量的a-Ti(N)固溶体.随着激光平均功率的增加,氮化层中δ-TiN相和α-Ti(N)固溶体含量逐渐增加,相应的氮含量也逐渐增加.纳米硬度测试结果显示氮化层的纳米硬度和弹性模量较基材钛明显增加,2mN载荷下测得氮化层的纳米硬度和弹性模量分别在11.5～15GPa和200～250GPa之间.     

热氢化处理对等轴晶α+β相钛合金组织与性能的影响

长期以来,氢在钛合金行为研究中常被看作有害元素,然而在一定条件下氢对钛合金有积极作用,但相关定量研究较少。以氢作为暂时性合金元素对Ti6Al4V合金进行热氢化处理制备了不同氢含量的氢化试样。采用扫描电镜、X射线衍射仪、硬度测试等研究了氢含量对于Ti6Al4V钛合金组织及性能的影响。结果表明:对于氢含量低于0.7%的氢化试样,α晶内均发现片状细化晶粒,随着氢含量的增加,组织晶粒细化越明显,α相含量逐渐减少,β相逐渐增多;由于晶粒组织的改善,其硬度也得到提高,当氢含量为0.6%时,硬度达到最高值383 HV;但当氢含量超过0.7%时,由于氢化物的析出产生较大内应力,导致氢脆,降低了钛合金的力学性能。     

铝锂合金的时效研究

本文研究了铝锂合金(8090)时效过程中组织与性能之间的关系。190℃时效析出相的顺序可能是α_(ss)→α+δ′→α+δ′+T_1+S′→α+δ′+T_1+S′+θ′+T_2。当T_1和S′相析出时,强度和延伸率都提高,过时效后,由于θ′和T_2相析出,性能下降。