铸态Ti-20Zr-20Al钛合金动态压缩力学性能与断裂机制研究

采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti₃Al针状相组成; 随着应变率增加,合金的抗压强度增加,失效应变显著增加; Ti-20Zr-20Al合金的断裂机制为解理断裂; 随着应变率增加,试验压缩断裂后碎片总数增大,平均粒径减小。采用DID模型模拟的材料碎片尺度与实验结果比较吻合,Grady模型与实验结果的偏差较大。     

TiAl合金与置氢0.5% TC4钛合金的扩散焊接工艺

对TiAl合金直接扩散焊接和使用置氢0.5%(质量分数) TC4钛合金与TiAl合金的扩散焊接开展了研究，使用了SEM，EDS，XRD和抗剪强度试验等方法分析了焊接接头的组织和性能，研究了焊接温度、连接时间和焊接压力对接头界面及力学性能的影响。结果表明，当工艺参数为1 473 K/60 min/30 MPa时，TiAl合金直接扩散焊接界面孔洞完全消失，接头抗剪强度达到285 MPa；采用置氢0.5% TC4钛合金作为中间层扩散焊接TiAl合金时，当工艺参数为1 123 K/30 min/15 MPa时，扩散焊接界面的孔洞消失，并有一定厚度的反应层生成，接头抗剪强度可达290 MPa，断口界面相组成主要为TiAl，Ti3Al，TiAl2和Ti3Al5等脆性相；相对于TiAl合金直接扩散焊接，采用置氢0.5% TC4合金为中间层扩散焊接TiAl合金能大幅降低TiAl合金扩散焊接工艺参数。     

单一氟化物对钛合金激光焊的影响

对TC4钛合金选取单一氟化物 NaF，Na2SiF6，YbF3为活性剂进行活性焊接试验，采用5 mm单激光焊试验分析其对焊缝熔深、熔宽及等离子形态分析。 试验结果表明，单激光焊试验中所选活性剂对焊缝熔宽和熔深影响各不相同，但均能减小熔宽和增加熔深，其中YbF3效果最好；涂敷活性剂之后有效地降低了焊接等离子体的电子密度。     

Ti-20Al-22Nb合金的凝固组织转变及力学行为

采用熔模铸造方法制备了名义成分为Ti-20Al-22Nb(at%)的合金,分别对铸态、热等静压及退火态进行了显微组织及室温拉伸性能分析。结果显示,合金由β基体、针状α2相及少量O相组成的,铸态下为粗大的魏氏组织,由于非平衡凝固,原始晶粒内部组织转变不完全,组织中的疏松缺陷及组织不均匀导致合金低的塑性；经过α2+β/B2两相区热等静压消除了疏松缺陷,原始晶粒内部充分析出细小针状的α2相,组织均匀性提高,合金的拉伸延伸率由2%提高到5%；经过α2+/B2+O三相区退火热处理,过饱和β相向平衡态转变,通过包析转变β/B2+α2→O,在针状α2相周围形成环带状O相,合金的延伸率提高到11%。     

连续驱动摩擦焊制备钛合金管件

采用连续驱动摩擦焊制备了Ti6246钛合金、TA2纯钛管材及TC4钛合金盲孔管，分析了焊接工艺参数对飞边形貌的影响，着重分析了焊接接头在热处理条件下的组织特征与力学性能。研究结果表明，在该研究试验的焊接工艺参数范围内，焊接工艺参数对焊接接头的性能影响很小；Ti6246管材及TA2管材的摩擦焊系数可达0.99；，摩擦焊可以破碎焊合区组织，焊合区组织明显比母材细小；摩擦焊后TC4盲孔管焊合区的组织类型发生改变，从魏氏体组织变为网篮组织，抗拉强度降低60 MPa，但焊接系数仍可达0.94，塑性和韧性优于母材。     

等离子冷床炉单次熔炼制备Ti-2Al-1.5Mn合金

主要介绍了等离子冷床炉单次熔炼制备Ti-2Al-1.5Mn钛合金铸锭在化学成分、组织、内部品质等方面的情况。结果表明,首次使用PAM炉单次熔炼法制备出航空领域工业级厚330mm、宽750mm、长1 000~2 500mm的钛合金扁锭,其化学成分可控且均匀性较好,纵横向组织均匀细小。此外,获得PAM炉单次熔炼法制备的钛合金扁锭全截面低倍组织图谱特征。铸锭经加工变形后获得的板材产品理化性能满足技术要求。     

铅基快堆用CLRASS奥氏体不锈钢热变形组织的均匀性

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了热变形方式、合金成分等对CLRASS不锈钢锻造变形组织均匀性的影响。结果表明:条带组织主要由带状分布的亚微米尺寸二次TiC颗粒和链状分布的一次TiC组成,其形成主要与Ti元素的易凝固偏析特性、铸锭一次TiC析出受到抑制和锻锭热变形过程中二次TiC的不均匀析出有关。锻前均匀化热处理和墩粗拔长处理能够通过施加高温和引入位错减轻合金铸锭中的Ti元素偏析,调整二次TiC析出均匀性,从而抑制条带组织形成。此外,减小铸锭高径比和降低合金Ti/C比也能通过提高合金变形效率和减少TiC析出从而降低条带组织的形成倾向。     

一种复合型煤炭自燃阻化剂的制备及性能研究

为获得阻化效果好的煤炭自燃阻化剂,通过先添加聚丙烯酸酯在煤体表面形成一层覆盖膜,接着通过添加MgCl_2在其表面形成吸水隔热层,以两步混合法制备得到了聚丙烯酸酯-MgCl_2复合阻化剂,并研究其热解特性及阻燃性能。TG-FTIR试验证明,新型阻化煤样的TG特征温度显著提高,并能够抑制燃烧过程的H_2O、CO_2以及CO的释放,阻化性能试验证明,其阻化率能够显著提高并具有优异的稳定性能。可见两步混合法制备的聚丙烯酸酯—MgCl_2煤炭阻化剂能够综合无机阻化剂和有机阻化剂的优点,能够应用于煤炭自燃的阻燃领域。