混合盐反应法制备TiB_(2p)/Al-10Sn复合材料

在对Al-KBF4-K2TiF6-Na3AlF6反应体系进行热力学分析的基础上,用混合盐反应法原位合成了TiB2p/Al-10Sn复合材料;用XRD、SEM、硬度仪等对复合材料的物相组成、显微组织和硬度进行了分析。结果表明:该复合材料主要由α-Al、β-Sn和TiB2三相组成;内生的TiB2颗粒细小(0.8~1.5μm),并弥散分布在基体α-Al晶内;在α-Al与共晶β-Sn的交界处出现颗粒团聚,并形成锡包TiB2颗粒组织;与Al-10Sn基体合金相比,复合材料的硬度显著提高。     

混合盐反应法制备TiB2p／Al—10Sn复合材料

在对Al-KBF4—K2TiF6-Na3AlF6反应体系进行热力学分析的基础上,用混合盐反应法原位合成了TiB2p／Al-10Sn复合材料;用XRD、SEM、硬度仪等对复合材料的物相组成、显微组织和硬度进行了分析。结果表明：该复合材料主要由α—Al、β-Sn和TiB2三相组成;内生的TiB2颗粒细小（0．8～1．5um）,并弥散分布在基体α—Al晶内;在α—Al与共晶β-Sn的交界处出现颗粒团聚,并形成锡包TiB2颗粒组织;与Al—10Sn基体合金相比,复合材料的硬度显著提高。     

原位自生(TiB+La_2O_3)/TC4钛基复合材料的显微组织和力学性能

利用钛与镧、硼单质之间的原位反应,经真空自耗电弧熔炼与后续的热加工工艺制备了增强体含量不同的(TiB+La2O3)/TC4钛基复合材料,并研究了它的显微组织和室温拉伸性能。结果表明:该复合材料的基体为网篮状组织,增强体分布均匀,其中TiB呈短纤维状并沿加工方向分布,La2O3呈短棒状或颗粒状;与基体TC4合金相比,复合材料的室温抗拉强度均有所提高,且随着TiB与La2O3增强体含量的增多而增大,增强体起到了较好的增强作用;复合材料的拉伸断裂方式均为韧性断裂。     

TC4钛合金等离子弧焊接接头组织及性能

采用等离子弧焊接工艺焊接TC4钛合金,通过室温拉伸、显微硬度测试、金相分析及X射线衍射试验,对TC4钛合金等离子弧焊接接头的显微组织和性能进行了研究。实验结果表明:TC4钛合金等离子弧焊接接头焊缝的组织为针状马氏体α'相和残余β相,组织形态为粗大柱状晶,过渡区和近焊缝区中的组织为细小的针状α相和β相、少量的α'相,组织形态为较粗大的等轴晶;接头焊缝熔化区的硬度最高;接头断口的主要微观特征为韧窝,属于延性断裂,但部分区域韧窝很浅,趋向于脆性断裂。     

原位自生非连续颗粒增强钛基复合材料的组织和力学性能

以海绵钛、镧粉、TiB2粉和石墨粉为原料,通过原位反应分别制备得到1%(体积分数,下同)La2O3、5%TiB+1%La2O3、5%TiC+1%La2O3等3种增强体增强钛基复合材料,研究了复合材料的显微组织和力学性能,并与相同工艺所得纯钛的进行了对比。结果表明:复合材料的基体组织为α-Ti,原位生成的La2O3呈颗粒状或短棒状,TiB呈短纤维状,并沿锻造方向排列,TiC呈等轴状和不规则形状;所得钛基复合材料的硬度、抗拉强度和屈服强度均显著高于纯钛的,断后伸长率低于纯钛的。     

高压热处理对TC9钛合金显微组织和力学性能的影响

在温度920～980℃、压力1～6 GPa下对TC9钛合金进行高压热处理,研究了高压热处理后的显微组织、硬度、抗压强度和抗塑性变形能力,并与950℃常压退火后的进行了对比.结果表明:高压热处理后TC9钛合金组织中的α相较950℃常压退火后的明显细化,且在温度950℃、压力3 GPa下α相最细小;在温度950℃、压力3 GPa下热处理后,钛合金中形成了细小块状α相和细针状α'马氏体,合金的硬度、室温抗压强度和500℃下抗压强度分别较950℃常压退火处理后的提高了12.95％,7.33％,8.89％,抗塑性变形能力提高.     

Ti600/TC17钛合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能研究

采用惯性摩擦焊方法对TC17和Ti600钛合金进行了连接,着重分析接头焊态和热处理条件下的组织特征与力学性能。接头焊态TC17一侧：在热力影响区原始β晶粒发生破碎,晶界以及晶内α相扭曲变形;在再结晶区β晶粒发生动态再结晶形成细小的等轴晶粒,晶内为亚稳态的β相;接头Ti600一侧：在热力影响区片层组织随着金属流动发生变形;在再结晶区,α片层团簇发生再结晶形成大量细小的α片层团簇片层。经过热处理后,TC17钛合金一侧亚稳态β相析出细小的层片状α相,Ti600钛合金一侧层状α相长大,但是不明显。热处理使接头的显微硬度升高,TC17钛合金焊缝一侧显微硬度增加明显。接头抗拉强度与Ti600母材相当,断裂发生在Ti600钛合金一侧,断口为典型的杯锥状断口。     

充氢对多孔TC4钛合金室温组织的影响

利用管式氢处理炉,采取固态气相渗氢法对多孔TC4钛合金进行充氢试验。采用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等手段,研究相对密度、充氢温度和充氢时间对多孔TC4钛合金的相组成及微观组织的影响。研究结果表明,随氢质量分数的增加,多孔TC4钛合金的α相逐渐减少,β相逐渐增多,并形成δ氢化物;充氢温度达到某一临界温度时,一定量的氢可诱发多孔TC4钛合金的马氏体转变,生成α'马氏体;充氢后多孔TC4钛合金由原始等轴组织转变为针状和片层状的细小组织,当充氢温度较高氢质量分数较高时,出现片层状α'马氏体组织,当充氢温度较低氢质量分数较高时则出现网篮状α片层组织。充氢多孔TC4钛合金的微观组织与氢质量分数相当的TC4钛合金粉末相比整体要细小。     

TiB_2/AlSi7Mg0.6复合材料的热处理强化

采用KBF4和K2TiF6混合盐反应工艺原位合成制备了TiB2颗粒增强AlSi7Mg0.6合金(TiB2/AlSi7Mg0.6)复合材料,并进行了固溶和时效处理;用光学显微镜、透射电镜和硬度仪对复合材料的显微组织及热处理强化后的性能进行了研究。结果表明:TiB2颗粒显著细化了复合材料的显微组织;固溶处理后复合材料达到硬度峰值的时效时间较基体合金缩短,峰值硬度提高幅度小于基体合金的;复合材料中铝基体晶粒细小、晶界面积大,导致时效强化相在晶内的析出量不足,是复合材料时效硬度提高幅度下降的主要原因。     

TiB+TiC+La_2O_3三元颗粒增强IMI834钛基复合材料的裂纹扩展行为

利用原位合成法制备了TiB+TiC+La_2O_3三元颗粒增强IMI834钛基复合材料并进行锻造和去应力退火处理,研究了其显微组织、拉伸性能和裂纹扩展行为。结果表明:原位生成的TiB,TiC,La_2O_3增强颗粒均匀分布于钛合金基体中,增强体界面洁净,但部分TiB增强体发生破碎;复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为1 010 MPa和1 150 MPa,比IMI834钛合金的分别提高了9%和8%;在缺陷分布较少区域,复合材料中的裂纹以沿晶扩展为主,扩展路径曲折,在缺陷分布较多区域,破碎增强体引入的缺陷改变了裂纹扩展方向。