LZ45CrV车轴钢热处理工艺研究

采用不同的热处理工艺,研究了新材质车轴钢LZ45CrV的力学性能和组织变化的规律.结果表明:两次正火+回火处理优于一次正火+回火处理,第二次正火处理对珠光体的细化及其均匀分布有明显作用;910℃第一次正火+ 790℃第二次正火+500℃回火可获得良好的强韧性配合;最后一次正火温度决定LZ45CrV钢的硬度.     

冷拉过程中TiNbZr合金的微观组织和力学性能

研究了TiNbZr生物β钛合金的冷加工性能.TiNbZr合金由真空自耗电弧炉熔炼,实验过程中采用冷拉变形方式.在冷拉过程中,合金表现出良好的冷加工性能.当冷变形率在20%左右时,出现变形孪晶,使得合金强度有大幅度提高.在随后的冷变形过程中,位错滑移为主要的塑性变形方式.当冷变形率为80%时,抗拉强度达到1170 MPa,延伸率也大于10%.在该冷变形率下,晶粒得到显著细化,晶粒尺寸在20nm到50nm之间.     

(TiB+La2O3)/IMI834复合材料铸造性能

通过钛基复合材料螺旋线流动性实验,探索钛基复合材料的流动停止机理。材料在真空自耗电弧炉中熔炼成母合金锭,在真空自耗电极凝壳炉中进行螺旋线浇铸,采用金相显微镜进行了螺旋线不同部位的组织和增强体观察。复合材料流动性试样的根部组织粗大,具有较大的原始β晶粒和较宽的α片层,试样中部组织变得细小,流动性试样的头部具有最细小的组织。增强体TiB均匀的分布在基体中。增强体的加入使复合材料的凝固结晶范围变宽,钛基复合材料的流动停止机制为金属液中部的等轴晶不断长大,当堵塞区的孔径减小到一定值时,金属液和复合材料等轴晶间的摩擦力使金属液停止流动。     

原位钛基复合材料激光焊接过程中TiB晶须增强体的微观结构演变

本研究采用Nd:YAG激光成功地对TiB晶须和La₂O₃颗粒混杂增强的原位钛基复合材料进行了焊接。利用金相观察、X-ray衍射、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,研究了激光焊接过程中TiB的演变行为,探讨了激光焊接头中的物相组成,TiB的分布及形貌特征,及TiB(或La₂O₃)和基体之间的界面关系。研究结果表明,TiB依然存在于焊接接头中,未发现有害物相的形成。在接头熔化区和靠近焊接热源的热影响区中,TiB尺寸显著细化,重新分布于b柱状晶晶界形成新颖的网络状结构。而在远离熔合线的热影响区中,由于受焊接热输入影响小,仅有少量TiB晶须通过B原子的强化扩散而改变了尺寸大小。而靠近母材的TiB未有变化,保持着和母材中TiB相似的形貌特征。进一步的TEM研究证明,增强体和基体之间的界面干净,仍保持良好的界面结合关系,未发现任何不良界面反应的发生,这也表明在激光焊接过程中,增强体和钛基体之间的界面结构是比较稳定的。     

Ni30Cr20合金中氮化钛的析出行为

试验用Ni30Cr20合金(/%:0.035～0.045C、0.28～0.30Si、0.73～0.75Mn、0.005～0.007P、0.001～0.002S、19.40～19.93Cr、29.75～30.35Ni、0.30～0.36Al、0.03～0.88 Ti、0.005 7～0.020 5N)由150 kg真空感应炉熔炼,铸锭尺寸(mm)120×230×500。对Ni30Cr20合金凝固过程中TiN析出的热力学条件进行了计算,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪分析了该合金铸锭试样中TiN的数量、尺寸和分布。结果表明,部分氮化钛在液相合金中已有析出,包括含芯和不含芯两种类型的TiN,其中含芯TiN的核心主要是MgO·Al₂O₃、MgO和TiO₂等。在铸锭试样中,TiN的数量从边部到中心逐渐减少,尺寸却逐渐增大。计算结果表明,控制合金的氮钛积低于3.70×10^-4,有利于控制TiN的析出数量和尺寸,而降低合金中的氮含量是降低氮化钛析出数量和尺寸的有效措施。     

铸态(TiB+TiC)/Ti复合材料组织和性能的研究

利用钛与碳化硼及石墨之间的自蔓燃高温合成反应,经非自耗电弧熔炼工艺制备了TiB晶须和TiC粒子混杂增强的钛基复合材料。借助扫描电镜和透射电镜观察了复合材料的微观结构,结果表明:原位合成增强体均匀地分布在基体合金中,TiB增强体以晶须状生长,而TiC增强体以树枝状、等轴状生长。原位合成增强体与基体合金的界面非常干净,不存在界面反应产物,但TiC粒子周围的基体合金中存在高密度的位错。原位合成增强体的加入提高了复合材料的力学性能,合金化元素铝的加入不仅固溶强化了钛基体合金,同时使增强体长得更为细小,也有利于改善复合材料的性能。      

原位自生钛基复合材料研究综述

近年来,由于原位自生钛基复合材料相对钛合金更为优异的综合性能,引起人们广泛关注。从制备方法、基体和增强体选择、微观结构、力学性能、抗氧化性能、超塑性变形与加工等方面,综述了目前原位自生钛基复合材料的研究进展。提出了目前研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

热氢处理对（TiB，TiC）／Ti110复合材料显微组织和相变点的影响

对原位反应制备的（TiB，TiC）／Ti1100复合材料进行了热氢处理，用XRD对不同氢含量复合材料进行了物相分析，用光学显微镜研究了氢元素的加入对复合材料显微组织的影响，并测定了相变温度。结果表明：随着氢含量的增加，α-Ti和β-Ti相的衍射峰有向低角度偏移的趋势，晶界处逐渐析出氢化物，复合材料的相变温度逐渐下降，并...     

增强体含量对原位合成钛基复合材料微观组织及力学性能的影响

使用原位自生法制备出4种TC18钛基复合材料。结果表明,热处理过程中随着增强体含量增加,β晶粒的合并速度加快,且β晶粒的尺寸分布标准差呈现下降的趋势,该组织现象与增强体对β晶界迁移的影响有关。增强体对晶界迁移钉扎能力的下降是导致该细化规律的首要原因。TiB和TiC摩尔比为4:1的复合材料在拉伸试验中塑性俱佳,但是屈强比却均高于0.96,且随着增强体含量增加呈现增加的趋势。拉伸过程中晶界对位错的吸收致使位错强化增加减缓,增强体加速了晶界对位错的吸收从而导致了上述结果,也正因为如此,晶粒细化对增韧作用的贡献会随着增强体含量增加而增加。     

(TiB+La2O3)/IMI834钛基复合材料超塑性变形行为及显微组织演变

对(TiB+La_2O_3)/IMI834钛基复合材料进行超塑性变形,研究了不同温度(850,900,950,1 000℃)和初始应变速率(0.000 5,0.001 0,0.005 0s~(-1))对其超塑性变形行为及显微组织的影响。结果表明:该复合材料由α-Ti、TiB、La_2O_3相及弥散分布的(TiZr)_xSi颗粒组成;复合材料具有较好的超塑性,在900℃、0.001 0s~(-1)条件下,断后伸长率最大,为505%;复合材料的应变速率敏感系数高于0.30,随应变速率增加,流变应力和变形激活能增大;随变形程度增加,复合材料中片层α相逐渐等轴化,小角度晶界向大角度晶界转变,但孔洞缺陷增多;晶界滑动、晶粒转动和动态再结晶是(TiB+La_2O_3)/IMI834钛基复合材料超塑性变形的主要变形机制。