超塑性钛合金的研究进展

简要介绍了国内外对α、α β、β钛合金以及金属基复合材料的超塑性研究，并介绍了合金的晶粒尺寸、微量元素氢对钛合金超塑性的影响。结果表明，细化晶粒后，合金的超塑性能得到很大提高，表现在超塑形变温度降低100℃以上，应变速率提高1～2个数量级。晶界扩散控制晶界滑动是低温超塑行为的主要机理。氢含量低时，合金的伸长率与原始合金板材的接近，氢的添加可使合金超塑性温度降低。另外还给出一些超塑性钛合金的应用情况。最后指出未来研究方向重点为先进材料超塑性的研究、低温高速超塑性的研究以及非理想超塑材料的超塑性变形规律的研究。     

粉末冶金钛合金的制备

钛合金性能优异．但不易对其进行机加工。粉末冶金已成为生产钛合金复杂形状零件的合适工艺。本文综述了采用传统粉末冶金方法和金属注射成形方法生产钛合金的工艺过程。     

日研制出两种新的钛合金

日本钢管公司研制成功了两种新的钛合金一超塑性成形的SP-700和冷成形的CF-800。两种钛合金的突出特点是具有良好的可加工性。     

超塑性在钛合金压力加工和焊接方面的应用

简要介绍了超塑性在压力加工方面以及相变超塑性在焊接方面的应用。重点介绍了超塑性成形和超塑性成形/扩散焊接技术在钛合金上的应用、超塑成形模具材料选择的原则、以及提高SPF部件性能的措施。     

紧固件用高强度钛合金的发展

1前言近代航空和航天系统的机械连接以钛代钢的趋势已非常明显,不仅钛结构,许多铝结构和复合材料的连接也都大量采用钛合金紧固件．钦合金紧固件的优势之一是减重效果非常好．如波音747飞机紧固件以钛代钢后,其结构重量减轻1814kgt俄罗斯的伊尔一96飞机一架用14．2万件,城重gnkg我国航空、航天系统钛合金紧固件的使用也取得了明显的减重效果．这样的减重效果对飞机和航天器提高推力、增加射程、节省燃料、减少发射费用等方面都会产生巨大的技术经济效益．钛合金优异的治蚀性能,特别是它的正电位性能恰好与碳纤维复合材相匹配,有效地防…     

粉末冶金钛合金致密化研究的进展

综述了粉末冶金钛合金致密化工艺及致密化机理研究的新进展。粉末冶金钛合金致密化工艺除采用传统的热等静压工艺外，注射成型、激光成型等新技术的应用可以得到相对密度达99％的烧结件，其拉伸性能达到甚至超过熔锻钛合金的水平；致密化理论方面的研究除扩散、蠕变及屈服机制外，钛合金中还有相变致密化机制与多组元合金元素的强化致密化机制。其中当粉末钛合金在理／口两相区温度下进行循环热压时，相变致密化起主要作用。当多组元粉末钛合金烧结时，促进液相形成或提供扩散通道的合金元素起强化致密化作用。这两种致密化机制在粉末钛合金烧结的实际应用中有重要意义。     

基于氢化脱氢钛粉制备低成本高性能钛合金

粉末冶金是短流程制备低成本、高性能钛及钛合金的有效方法之一。采用氢化脱氢(HDH)制粉—冷等静压成形—真空烧结致密化的技术路线制备了间隙原子含量低(O <0. 16%、N <0. 05%、H <0. 015%,质量分数)、具有均匀细小近等轴α组织且室温拉伸性能(R_m为840～950 MPa、R_(P0. 2)为770～900 MPa、A为12%～16%)良好的Ti-6Al-4V合金烧结坯,证明了HDH工艺制备低间隙原子含量钛粉的可行性,而间隙原子含量的增加主要源于粉末及压坯的操作、转移和储存过程。由于粉末冶金钛合金具有细晶和近净成形的特点,无需开坯锻造,并且近净成形的烧结坯能够提高材料利用率,减少后续热加工变形量及加工道次。因此,以粉末钛合金烧结坯替代锻坯进行后续的塑性加工能够大幅度降低钛合金构件及型材的成本。     

高强钛合金抗拉强度的理论计算

利用高强钛合金相及相界面电子结构参数的统计值、结合制备工艺及相变,提出高强钛合金抗拉强度理论计算公式,即高强钛合金的抗拉强度应为基体b-Ti的强度与合金元素的固溶强化、界面强化（涵盖析出强化）产生的强化强度增量之和。以西北有色金属研究院设计的高强亚稳b钛合金Ti-B20的实验研究为基础,分别计算Ti-B20合金在b相区固溶处理、a+b相区固溶处理及780 ℃固溶+时效处理后的抗拉强度,计算结果与实验研究符合较好。     

Post-Processing Effect on the Fatigue Behavior of Three Titanium Alloys under Simulated SPF Conditions

This experimental study investigates a post-Superplastic Forming (SPF) processing method with reduced material removal requirements and its effect on high-cycle fatigue behavior. Comprehensive high-cycle fatigue experiments were conducted on three titanium alloys in part to validate the proposed post process and in part to provide baseline properties for evaluating additional materials. High-Cycle Fatigue results indicated that lower temperature superplastic forming conditions allow more efficient use of titanium material. Manufacturing process designers needing to predict the best SPF conditions and establish design allowables for titanium alloys may find the results of this research useful. This article was presented at the AeroMat Conference, International Symposium on Superplasticity and Superplastic Forming (SPF) held in Seattle, WA, June 6-9, 2005     

钛合金粉末温压成形行为

研究了钛合金粉末的温压成形行为。结果发现，在同一压制压力下，钛合金粉末的生坯密度均在140℃左右达到最大值，高于或低于这一温度，生坯密度反而降低。在压制压力为500MPa下，温压成形的脱模力比室温成形的脱模力降低27．7％。同时，温压成形较室温成形改善了钛合金件的显微组织。     

钛及钛合金热氧化工艺的研究现状

钛及钛合金具有良好的综合性能,但是由于本身的磨损性能差、生物活性低等缺点限制了其在某些方面的应用,而热氧化处理是近年来一种简单有效的提高钛及钛合金表面性能的改性方法。本文介绍了热氧化处理的基本原理和工艺,概述了纯钛及钛合金的热氧化处理工艺现状,分析了影响热氧化工艺的因素,并对纯钛及钛合金的热氧化工艺前景作了展望。     

Experimental and Numerical Simulation of Tensile Behavior and Failure of Titanium Alloys Under Simulated SPF Post-Processing Conditions

Three titanium alloys were tested in tension after simulated SPF exposure to three different temperatures and subject to three different post-processing methods. This paper presents an experimental analysis and numerical simulation of the mechanical behavior of post processed and as exposed titanium material. Stress versus strain curves, necking behavior and final fracture results were simulated using finite element modeling techniques and correlated to the experimental results. The simulations were able to predict experimental results in most cases. This article was presented at the AeroMat Conference, International Symposium on Superplasticity and Superplastic Forming (SPF) held in Seattle, WA, June 6-9, 2005.     

热氢处理在铸造钛合金中的应用

利用氢作为临时合金元素的热氢处理技术(TCP),在钛合金机械加工、组织细化和粉末冶金等方面都具有广泛的应用前景.文中介绍了热氢处理在改善铸造钛合金显微组织、细化晶粒方面的应用以及热氢处理工艺过程,并阐述了热氢处理工艺使组织细化的机理.     

高推重比航空发动机用新型高温钛合金研究进展

综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况．针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和SiC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况。目前我国航空发动机主要应用的是α＋β型钛合金,工作温度均在500℃以下,在更高温度使用的近α型钛合金（如600℃高温钛合金）尚处于研发阶段。国外对TiAl合金的研究已近20年,在航空发动机领域已公开报导了10多种TiAl零部件,并且完成了地面装机试验,试验结果非常理想。SiCf／Ti复合材料在航牵发动机上的典型应用是叶环类和轴类零件,美、英等国均研制出了多个零部件,并进行了发动机考核试验。TiAl和SiCf／Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的2种关键结构材料。