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。     

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。     

Zr-Ti合金相稳定性与弹性性质的第一性原理研究

利用特殊准随机结构(specialquasi-randomstructure,SQS)超晶胞模型及第一性原理计算研究了Zr_(1-x)Tix合金中Ti含量及相结构(hcp与bcc结构,α相与β相)对合金相稳定性及弹性性质的影响。研究表明:从弹性性质上看,Ti含量增加会使Zr-Ti合金的结构更加稳定,Zr-Ti合金α相的结构稳定性普遍高于β相;Zr-Ti合金普遍具有延展性,Zr-Ti合金的α相具有更高的硬度并且其硬度和韧性都与Ti元素浓度成正比,Zr-Ti合金的β相具有更高的韧性;从电子结构上看,Ti不会显著改变hcp结构和bcc结构Zr-Ti合金系统的态密度(DOS),Zr-Ti合金系统的DOS分布中的费米能级与纯Zr系统的相似,Ti含量对Zr-Ti合金的相稳定性影响不大。     

S元素含量对IF钢热轧析出物的影响

在Gleeble-3500热模拟试验机上,利用模拟轧制和卷取方法研究了不同S含量Ti-IF钢热轧成品第二相粒子的析出行为。试验结果表明,Ti-IF钢的析出物类型随着S含量的增加出现明显变化,当S质量分数为140×10^-6时,大尺寸析出物中出现TiS单独析出情况,同时随着钢中S含量的增加,大尺寸析出物(200 nm以上)逐渐增多,主要析出物类型为TiS和Ti₄C₂S₂;而小尺寸析出物(20 nm以下)逐渐减少,主要析出物类型为TiC。结合钢种的热力学分析可知,当S含量增加时,基体内固溶的C原子,首先满足Ti₄C₂S₂形成的需要,其次再以TiC的形式析出,可见S元素对固定间隙C原子有明显作用,由此提出钢种设计时S元素含量按下限设定的理论。     

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。     

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%。     

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。     

热处理对TA34钛合金管材组织性能与成材率的影响

研究了热处理对TA34钛合金管材显微组织、力学性能及成材率的影响。结果表明，TA34钛合金管材冷加工态组织为细小模糊晶，纵截面呈现金属流线；经道次间普通退火+成品等温分级退火(T1制度)处理后，组织形貌为等轴α相，晶粒平均尺寸约为12μm;经道次间普通退火+最后一道次轧制前等温分级退火+成品普通退火(T2制度)处理后，组织形貌为等轴α相伴随有少量变形的片状α相，晶粒尺寸为12～18μm。经不同热处理获得的管材在293、77、20 K的测试温度下强度相当，且强度均随着测试温度的降低而上升；T1制度下管材的塑性随着测试温度的降低下降不明显，其塑性明显优于T2制度管材；T2制度管材的成材率为44.9%,相比T1制度(成材率为39.5%)提高5.4%。     

Orderly defective superstructure for enhanced pseudocapacitive storage in titanium niobium oxide

Artificial defect engineering in transition metal oxides is of important terms for numerous applications.In the present work,we proposed an in-situ gas reduction strategy to introduce ordered defects into titanium niobium oxide embedding on vapor grew carbon fibers(Ti₂Nb₁₀O_29-x@VGCFs).High-resolution transmission electron microscopy(HRTEM)and fast Fourier transform(FFT)simulation indicate that the ordered oxygen defects locate at interval layers,which leads to a new superstructure in Ti₂Nb₁₀O₂₉.The ordered defects could provide extra active sites for lithium-ion storage and modulate ionic migration,resulting an enhanced pseudocapacitive performance.In addition,the excellent structural stability of the superstructure was proved by in-situ HRTEM under a harsh electrochemical process.Our work provides a directly observation of orderly defective superstructure in transition metal oxide,and its functionality on electrochemistry was revealed.