多重热处理对TC4合金的组织和力学性能的影响

研究了多重热处理对TC4钛合金的显微组织和力学性能的影响.多重热处理温度中第一重处理位于单相区,第二重位于两相区,前两重热处理均采用不同的冷却速率,最后进行时效处理.结果表明:采用不同多重热处理制度可以调节材料的显微组织参数,包括片状α的长度、宽度、长宽比以及次生α片层的数量等,从而可以优化材料力学性能的搭配,特别是显著提高片层组织的塑性.采用适当的多重热处理不仅提高了材料的强度和塑性,而且使材料的断裂韧性有一定程度的提高.     

T52YL钛合金的吸氢行为及组织结构

本文研究了在氢压为0.05 MPa、保温100 min时的T52YL钛合金吸氢行为和组织结构变化及氢环境对其机械性能的影响.结果表明吸氢温度在374-715℃范围内,盘材和棒材的变化规律相似,先随温度的提高吸氢量逐渐增加,并且在500℃左右有一个吸氢峰,含氢量约为2.0%(质量分数),然后随温度继续提高吸氢量变化不大,基本维持在(1-1.5)%;微量氢已使α相中析出γ氢化物,随氢含量的增加氢化物不断增多、增大;在氢环境中氢脆敏感性很弱.     

Mode of Fatigue Crack Initiation in Ti-55 Alloy

ＭｏｄｅｏｆＦａｔｉｇｕｅＣｒａｃｋＩｎｉｔｉａｔｉｏｎｉｎＴｉ５５ＡｌｏｙＬｅｉＪｉａｆｅｎｇ，ＬｉＤｏｎｇ，ＷａｎｇＺｈｏｎｇｇｕａｎｇａｎｄＨｕＺｈｕａｎｇｑｉ（雷家峰）（李东）（王中光）（胡壮麒）ＫｅｙＳｔａｔｅＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦａ...     

粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI合金显微组织研究

采用包套热等静压工艺制备了粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI(extra low interstitial)合金,研究了热等静压温度、粉末粒度、后续热处理温度对合金显微组织的影响。当热等静压温度在800℃时,粉末体压坯显微组织保持颗粒形态,致密度为99.2%;当温度在900~940℃时,显微组织演变为完全致密、细小的等轴晶。在α相区热等静压温度下,包套中的Fe在基体中的扩散不明显;在α+β、β相区温度下,Fe在β相中向基体快速扩散,影响合金表面质量。粉末粒度越大,合金的平均晶粒尺寸越大,残留孔隙较多。在α相区热处理,显微组织仍为细小等轴晶;当温度升至1000℃时,出现热致孔隙。     

TC18钛合金的组织和性能与热处理制度的关系

通过三因素三水平正交设计方法研究了两阶段退火热处理制度的三个温度阶段对TC18钛合金性能、组织的影响,定量分析了合金热处理温度变化对总体性能的影响,结果表明,在本文试验条件下可通过提高中温温度、降低低温温度来提高合金的强度,降低高温温度、提高低温温度可改善合金的塑性,通过降低高温温度或中温温度可提高合金的冲击韧性,显微组织分析表明,TC18钛合金的强度主要受未转变β组织及在其上产生的次生αs相的总的含量、次生αs相的含量、形状的控制;合金的塑性受初生αp相形状及次生αs相的数量、形状控制;合金的冲击韧性受初生αp相的含量及形状控制.     

钛合金开坯锻造过程的有限元模拟

运用弹塑性有限元方法对钛合金开坯锻造过程进行三维热力耦合模拟,分析不同条件下各过程中温度、应力和应变的空间分布变化规律.模拟研究发现,道次变形量对开坯效果有着重要影响,变形量太小则会产生搓皮现象;连续锻造过程中两锤之间的重叠对应变分布及坯料质量有着重要影响,接缝处表面附近应变较大,而芯部应变较小,非接缝区域应变分布与之相反,应调整锻锤重叠区域以提高产品质量;方坯锻造应力应变有叠加效应,控制不当将影响产品质量甚至导致缺陷.在综合讨论分析的基础上,对钛合金开坯锻造工艺设计提出调整建议.     

TC4钛合金扩散连接区热变形特性行为研究

以TC4钛合金扩散连接区为研究对象，在变形温度920，950，980，1010 ℃及应变速率0.01，0.1，1，10 s-1的条件下进行热变形试验，研究了变形温度和应变速率对TC4钛合金扩散连接区流变应力和微观组织的影响规律。研究结果表明：TC4钛合金扩散连接区在高温下具有明显的动态软化特征，流变应力随变形温度的升高而降低，随变形速率的提高而增大；高温变形后扩散连接界面消失，随变形温度的增加，等轴α相的体积分数减少，同时伴有短棒状和板条状的次生α相出现，且次生α相的体积分数随应变速率增加逐渐降低；当变形温度达到1010 ℃时，出现马氏体α′相；以双曲正弦形式修正的Arrhenius方程为基础，建立了TC4钛合金扩散连接区双曲正弦本构方程以及热加工图，确定TC4钛合金扩散连接区的最佳变形温度为920~950 ℃，变形速率为0.01~0.1 s-1。     

β锻造Ti-6Al-4V合金力学性能各向异性（英文）

研究β锻造Ti-6Al-4V(Ti64)合金拉伸性能和断裂韧性的各向异性。对饼材不同取向的显微组织和晶体学织构进行分析，同时研究取样方向对拉伸性能、断裂韧性的影响。结果表明，Ti64饼材原始β晶粒呈扁平状。室温下合金主要由α相构成，β锻造后β→α相变产生的多个α相变体导致α相织构强度较低。力学性能各向异性的主要影响因素为原始β晶粒形貌以及与α织构相关的滑移。采用J积分阻力曲线法测定合金的起裂韧性，并将起裂韧性KJIC分为内在韧性和外在韧性。内在断裂韧性各向异性主要与原始β晶粒对裂纹尖端塑性区范围的影响相关；外在断裂韧性主要与α片层与集束对裂纹曲折程度的影响相关。     

激光扫描速度对Ti-Ni形状记忆合金组织和性能影响

采用激光选区熔化(selective laser melting, SLM)成形技术制备Ti-Ni形状记忆合金，利用OM、SEM、XRD和室温压缩等研究SLM增材制造参数改变对成形合金内部缺陷、熔池形貌、相变行为及力学性能等影响规律。结果表明，在SLM其它打印参数保持不变的情况下，随激光扫描速度增加成形合金内部缺陷形貌由近规则球形转变为不规则形状；逐行扫描熔池形貌宽度减小且连续性下降；随激光扫描速度增加富Ni基Ti-Ni形状记忆合金相组成含量发生改变，B2奥氏体相含量增加，B19’马氏体相含量减少；成形富Ni基Ti-Ni形状记忆合金相变温度随激光扫描速度增加先降低后升高，但升降温相变过程中均为单一相变峰；当扫描速度为900mm/s时成形富Ni基Ti-Ni形状记忆合金相对密度达到98.5%，内部缺陷含量较少且处于缺陷类型转变范围内，同时试样的最大抗压强度为3120MPa，对应压缩应变为41%，具有较好的综合性能，为最佳打印参数。