稀土元素Y对Ti600合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试设备,研究了稀土Y对Ti600合金显微组织和性能的影响。结果发现,稀土Y可以细化合金的显微组织和晶粒。稀土Y对Ti600合金的室温拉伸强度影响不大,但可改善其塑性。另外稀土Y可以改变合金在热暴露过程中析出相的分布和尺寸,以及合金中的位错组态,对提高合金的热稳定性和蠕变抗力有利。     

Ti17合金电子束焊接接头的力学性能

通过室温拉伸试验、室温缺口拉伸、室温冲击试验以及金相分析对Ti17合金电子束焊接接头的显微组织和室温力学性能进行了研究.试验结果表明:用电子束焊方法焊接Ti17合金可获得室温性能良好的焊接接头,其接头的抗拉强度不低于母材,焊缝的缺口敏感系数均小于1,焊缝具有较高的冲击韧度.焊缝区组织与母材组织基本相同,都是α相上分布着沿晶界及晶内析出的细针状β相,焊缝区的晶粒度要比母材的晶粒度粗大.     

半固态变形量对Ti14合金热稳定性的影响

研究新型阻燃钛合金Ti14(α+Ti2Cu)经不同变形量(45%～75%)半固态锻造后的热稳定性能,分析变形量对合金热稳定性能的影响。结果表明:变形量改变析出相的形态及晶粒尺寸,使合金具有不同的热稳定性能。随变形量的增加,Ti14合金热暴露后的强度呈先降低后升高的趋势,塑性有所改善。半固态变形量较小时(45%),合金晶粒粗大,Ti2Cu相呈长条状分布于晶界,高的强度取决于析出相强化作用;随变形量增大(75%),晶粒细化,Ti2Cu相呈颗粒状或短棒状弥散分布,产生细晶强化,使得强度和塑性都得到改善。断口分析表明:变形量较小,断口存在大量撕裂棱;变形量达到75%,断口以韧窝为主;表明析出相和晶粒尺寸共同决定Ti14合金的热稳定性能。     

热处理对Ti90钛合金显微组织及性能的影响

对比研究了退火温度、冷却速度及多重退火对一种新型近α钛合金Ti90显微组织、室温拉伸性能和腐蚀行为的影响。结果表明:在两相区退火时,随退火温度升高,变形组织逐渐球化,初生α相(α_p)体积分数降低,次生α相(α_s)增多并发生粗化,合金强度逐渐降低,塑性提高;β单相区退火后空冷,组织中原始β晶粒粗大,且有晶界α相析出(αGB),合金塑性急剧下降;β单相区退火后水冷,β晶粒内部析出细针状α’马氏体相,显著提高了合金强度,同时保持了较好的塑性;多重退火后αp和βt (β转变组织)尺寸增加,α_s粗化,导致合金强度和塑性同时降低;极化曲线测试结果显示,具有4种不同αp含量显微组织的Ti90合金在3.5%NaCl溶液中均表现出钝化行为,且钝化电流密度小,耐蚀性较好,耐蚀能力由强到弱依次为双态组织>等轴组织>片层组织。     

时效粗、细晶Super304H钢的第二相析出行为及力学性能

采用预变形后固溶处理的方法制备了粗晶Super304H钢试样，对比研究了粗、细晶Super304H钢试样在700℃时效过程中的第二相析出行为及力学性能。结果表明：时效过程中，细小MX相与富Cu相颗粒主要分布于奥氏体晶内，奥氏体晶粒尺寸对其析出行为影响不大。粗晶Super304H钢中的M₂₃C₆相颗粒择优沿奥氏体晶界析出，长大速率大，时效1200 h后，呈连续网络状分布。随着时效时间的延长，粗、细晶Super304H钢试样的室温及高温拉伸强度先上升后下降，最终趋于稳定，断后伸长率单调下降。时效态粗晶Super304H钢试样的室温、高温拉伸力学性能，尤其是塑性，均明显小于时效态细晶Super304H钢试样。     

Zr添加对NiAl/Cr(Mo)基共晶合金微观组织和力学性能的影响

研究了Zr的添加对含Ti和Hf的NiAl/Cr(Mo)基共晶合金微观组织及压缩性能的影响.结果表明,少量Zr的添加会显著细化合金共晶胞内的NiAl/Cr(Mo)层片,优化共晶胞界区域的NiAl和Cr(Mo)相尺寸;随着Zr含量的增加,共晶胞界的NiAl和Cr(Mo)相明显粗化,且共晶胞界的Heusler相呈半连续状分布;当Zr的含量增加至1%(原子分数)时,共晶胞界的Heusler相形成连续的网状,且有粗大的富Cr相形成.Zr的添加促进了合金中NiAl和Cr(Mo)相中粗大b-NiAl和a-Cr相的析出,且Heusler相形成元素在析出相界面的偏聚导致了大量界面位错的形成.此外,Zr的添加导致了细小Heusler颗粒在NiAl相中的析出.适量Zr的添加可显著提高Ni-33Al-28Cr-5.5Mo-1.0Ti-0.3Hf共晶合金的室温和高温压缩强度,且几乎不降低其压缩塑性,较多Zr的添加会降低合金的压缩塑性.     

热处理对Ti2AlNb合金显微组织及力学性能的影响

B2相区等温锻造的Ti-22Al-25Nb合金棒材940℃固溶后,在760~840℃时效处理,对其显微组织、拉伸及蠕变性能进行研究。结果表明：不同温度时效处理的显微组织均由初生粗板条状O相、二次析出的细板条状O相和B2基体组成,其中二次析出的O相可以通过时效温度来调节。随着时效温度的升高,Ti2Al Nb合金的室温及650℃高温拉伸强度降低而塑性提高;较低的时效温度（760℃）处理可以获得更好的抗蠕变性能。     

机械球磨法制备AZ31合金及组织与性能研究

采用机械球磨法制备了不同Ti含量的AZ31+xTi合金粉末,研究了Ti含量对包套挤压AZ31+xTi合金显微组织、室温和高温力学性能的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,随着Ti含量的增加,粉末中Mg相的晶粒尺寸呈逐渐细化的趋势;AZ31合金中添加不同含量的Ti可以起到提高室温拉伸强度和伸长率,但是过高的Ti会降低合金的伸长率;添加不同含量的Ti可以提高合金的高温强度,而对高温塑性影响不大。     

Ti600合金的电子束快速成形

通过研究Ti600合金电子束快速成形样坯的组织、室温强度和断口特征,探索用电子束快速成形(EBM)工艺制备Ti600合金复杂零件的可能性。结果表明:Ti600合金的EBM沉积态组织是网篮组织,从样坯顶部到底部,α片层组织逐渐变大,样坯中部有大量纳米级粒子析出;沿α边界有易腐蚀的"类球状组织"产生;Ti600合金EBM组织中的纳米级粒子主要是Y2O3、α2粒子、Si的高温相与低温相,Si的析出相与合金成分和EBM工艺有关;Ti600合金EBM样坯的顶部和底部室温抗拉强度高,中部室温抗拉强度低,主要与α片层尺寸和Si的存在形态有关;Ti600合金的EBM样坯的室温拉伸断口为塑性断裂,断裂主要是由缺陷、本征脆性、晶间结合不牢等原因引起。     

恢复热处理对R26高温合金螺栓组织和力学性能的影响

对某发电站机组服役约6万小时后硬度超标的R26高温合金螺栓进行恢复热处理，通过化学成分检测、显微组织观察、力学性能测试及断口分析，研究了恢复热处理对R26高温合金螺栓组织和力学性能的影响。结果表明，R26合金的显微组织主要为奥氏体，并存在大量孪晶。硬度超标试样的晶界上存在断续分布的碳化物；经恢复热处理后，晶粒细化且均匀化，晶界上的碳化物溶解，晶内析出γ′相。恢复热处理可使R26合金螺栓的硬度恢复到标准范围内，同时提高塑性和韧性。     

PCrNi3MoV高强钢带状组织在调质工艺中的显微特征

PCrNi3MoV高强钢中合金元素在提升淬透性和力学性能的同时,也会在钢中因合金元素偏析形成带状组织。采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针研究了PCrNi3MoV钢中带状组织在不同热处理工艺下的显微特征,结果表明,带状组织在PCrNi3MoV钢的不同热处理阶段始终存在,其微观组织构成及表现形式各不相同;淬火态下,PCrNi3MoV钢带状组织呈大尺寸晶粒和小尺寸晶粒交替分布的显微特征;回火态下,带状组织细晶区马氏体板条束尺寸细小,碳化物析出密度高。带状组织细晶区的显微硬度高于其粗晶区,主要与C元素及Cr、Mo、Mn和V等合金元素的在细晶区偏聚,从而使得该区域内细晶强化及析出强化效应增强。     

热处理对TB2合金力学性能的影响

研究了不同热处理制度对TB2钛合金板材的显微组织及力学性能的影响,探究能够达到合金强度及塑性综合匹配较好的热处理制度。结果表明:双时效处理后合金晶粒粗大,次生相细小,弥散分布在晶内及晶界处;固溶时效处理后合金晶粒细小,晶内弥散分布着大量纵横交错的针状次生相。室温拉伸结果表明,双时效处理后合金的强度较高,塑性较差,且随时效温度的降低,合金强度提高,塑性降低。固溶时效处理后具有较好的强度与塑性匹配,其中以750℃固溶+510℃时效处理为最优热处理制度。最优条件下,强度达到1125 MPa,伸长率达到15%。双时效处理后室温拉伸断口呈撕裂状脆性断口,固溶时效处理后断口呈韧窝状。     

热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响

研究了高温固溶和时效热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响。结果表明:在原始固溶态试样中存在粒状和长粒状析出相,经能谱分析为Fe(Mo,Ti)或Fe2Ti型金属间化合物,消耗了大量的强化元素Mo,导致合金时效处理后强度不足(1100MPa);高温固溶处理后消除了粗大析出相,获得单一的板条马氏体组织;进一步改进时效热处理工艺,合金组织呈现弥散分布的纳米尺度的Ni3Mo、Ni3Ti强化相,使合金强度显著提高,达到1225MPa。     

Ti14合金半固态变形组织及力学性能

以新型阻燃Ti14合金(α+Ti2Cu)为研究对象,分别进行常规固态锻造(950 ℃)和半固态锻造(1000 ℃),对比研究合金半固态变形的组织和拉伸性能,并讨论可能引发组织和拉伸性能变化的原因.结果表明:半固态锻造过程未发生动态再结晶,使得室温组织晶粒粗大,液相Ti2Cu在压力作用下沿晶界分布,形成了偏析,粗化了晶界,改变了晶界的结构;晶界结构的变化诱发了晶界的硬化效应,使得室温拉伸的强度升高,塑性降低.     

变形温度对Ti2AlNb/Ti60双合金焊接接头组织性能的影响

研究了近等温锻造温度对Ti2A1Nb/Ti60双合金焊接接头显微组织和力学性能的影响.结果表明:经不同温度近等温变形及相同热处理后,Ti2A1Nb/Ti60双合金试样焊缝组织得到明显细化,强度和塑性得到提高,均高于基体Ti60合金;随着变形温度的升高,Ti60合金热影响区显微组织中初生等轴α相逐渐减少,β转组织增多,片状α相变短变粗.因此,合金的室温拉伸强度逐渐升高,塑性逐渐下降;变形温度为1010℃的试样,其焊缝熔合区显微组织较为均匀,塑性相B2含量较多,焊件室温及600℃高温拉伸均表现出较好的强度与塑性匹配.     

固溶处理对Ti-26合金组织和力学性能的影响

借助光学显微镜和室温拉伸试验,研究了固溶处理对Ti-26合金显微组织和拉伸性能的影响。研究表明:Ti-26合金理想固溶处理工艺为790℃处理40 min,经该工艺处理后晶粒尺寸适度,强度、塑性匹配良好。固溶温度越高,β晶粒尺寸越大,温度超过790℃时,抗拉强度和塑性参数呈恶化趋势。水冷、油冷和空冷所得合金显微组织差异不明显,但炉冷速度较慢时,β→α相转变相对完全,β晶界和晶粒内析出球状次生α相,直接导致合金抗拉强度大幅提升,塑性明显下降。     

半固态锻造Ti14合金的拉伸性能和组织演变特征(英文)

通过室温和高温拉伸性能测试,对比研究了Ti14合金经常规锻造(950℃)和半固态锻造(1000℃和1050℃)后试样在不同温度区间的宏观力学行为,分析了微观组织演变规律、断口微观形貌及断裂特征。结果表明:合金经半固态锻造后表现出高强度、低塑性的力学特征,随着半固态锻造温度的升高,合金力学性能下降。半固态锻造过程中组织的变化是引起力学性能差异的主要原因,而组织演变的主要特征是Ti2Cu析出相形态和分布的变化。随着半固态温度的升高,更多的液相在晶界析出,并在凝固过程中析出大量板条状Ti2Cu相,最终在晶界上形成偏析带组织。这种带状组织在拉伸过程中引发了解离断裂,导致了低塑性。此外,通过再结晶退火可以有效地细化半固态组织,改善强度性能。     

使用不同时间的发电厂中压阀门螺栓的组织和力学性能研究

发电厂中压阀门螺栓材料为Inconel 783镍基高温合金,在高温、高压下使用。研究了使用1.5年和4.5年的螺栓的显微组织和力学性能。结果表明:与使用了1.5年的螺栓相比,使用了4.5年的螺栓晶粒较粗大,析出的β-AlNi相更多,强度升高,塑性、韧性下降,显微硬度降低,但宏观硬度变化不明显。     

Nb对钠冷快堆包壳用15-15Ti奥氏体不锈钢组织和拉伸性能的影响

使用OM、SEM和TEM等方法研究了0~0.46wt.%Nb对固溶态和时效态15Cr-15Ni含Ti奥氏体不锈钢(15-15Ti)中析出相类型、形貌及其分布的影响。结果表明,Nb取代了(Ti,Mo)C相中部分Ti、Mo原子,在0.21wt.%Nb和0.46wt.%Nb合金中形成富Nb的(Nb,Ti)C相,而且Nb含量的增加使固溶态的奥氏体基体组织细化。在850 ℃时效1000h后,组织中有sigma相、MC碳化物析出,Nb的增加促进了 Nb、Mo元素在sigma相中的富集,促使sigma相更为细小、弥散析出。固溶态和时效态试样的室温、650 ℃拉伸结果表明,在0~0.46 wt.% Nb范围内,Nb含量的增加对固溶态合金室温和高温拉伸性能影响较小,而Nb促进析出的sigma相对时效态合金的拉伸性能影响较小。     

(α2+O+B2)三相Ti_3Al基合金的微观组织与力学性能

研究了一种(α2+O+B2)三相Ti3Al基合金环锻件的微观组织和力学性能,结果表明:在(α2+B2)两相区充分变形的、具有均匀分布的等轴初生α2相和片状O相的锻件能够获得良好的高温强度性能和室温塑性;β单相区变形的、具有粗大片状组织形貌的锻件拉伸强度和延伸率都很低;(α2+B2)两相区少量变形的、具有短棒状初生α2相的锻件除了拉伸塑性差以外,高温持久性能也很差;锻件微观组织中异常的长片O相存在会降低合金的塑性性能。控制锻件在(α2+B2)两相区变形前的β晶粒的尺寸以及保证在(α2+B2)两相区足够的变形量非常关键,以避免晶界α2相和长片初生O相,提高微观组织的均匀性和锻件的拉伸塑性性能。提高(α2+O+B2)三相Ti3Al基合金的Mo含量有助于蠕变性能。