钛合金断裂韧性与屈强差的关系初探

研究了近α型TA15，α β型Ti6Al4V及亚稳定β型TB83种钛合金断裂韧性与屈服强度、强度极限的关系，提出了屈强差的概念。结果表明：屈强差增大，断裂韧性增加，且对Ti6Al4V和TB8两者之间有线性关系；β热变形或β热处理是提高屈强差和断裂韧性的有效方法。     

新型TC21钛合金相变行为和相组成研究

采用X射线衍射(XRD)对TC21钛合金β热处理后,经不同冷却速率冷却及双重退火后的相结构进行了分析,并用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对显微组织和相的形貌特征进行了观察研究.结果得出,TC21钛合金在β处理时经炉冷和水冷后,合金由α和β两相组成.空冷状态下,合金主相为α+β,并有少量Nb3Si相析出.实验证明,冷却速率主要影响α和β相含量的比例,相的组成基本不受冷却速率的影响.合金经970.,30min,空冷+600℃,4h退火后,仍由α相和β相组成,没有发现新的析出相,但观察到转变β相中存在次生析出的细小针状α相.     

航空用损伤容限型钛合金研究与应用

为了满足新型飞机的大尺寸、高减重、长寿命和低成本的设计与应用需求,采用损伤容限型钛合金材料及其应用技术是一条重要途径。国外发达国家已经在新型损伤容限型钛合金材料研制和在先进飞机上的应用方面走在了前列,特别是像中强度的Ti-6Al-4VELI和高强度的Ti-6-22-22S等,已经成功地应用在了美国F-22/F-35,C-17等新一代飞机中,大大地提高了飞机的使用寿命和战斗力。这几年我国先后自主创新发展了中强度损伤容限型钛合金TC4-DT和高强度损伤容限型钛合金TC21,建立了损伤容限型钛合金的β处理加工技术,为我国新型飞机的研制奠定了材料应用技术基础。通过分析国内外损伤容限型钛合金材料及其新型加工工艺技术的研究发展情况,结合我国新型损伤容限型钛合金材料研究进展,重点探讨了新型损伤容限型钛合金的材料特点、性能水平和应用前景。     

奥氏体不锈压缩螺旋弹簧抗应力松弛性能研究

研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９奥氏体不锈钢丝压缩螺旋弹簧去应力退火、热强压及电强压处理对其组织及应力松弛性能的影响规律，测定了弹簧在不同温度下的应力松弛动力学曲线，用微机回归了这些曲线的动力学方程，并预测了工作１０年后弹簧的负荷损失率。最佳去应力退火工艺为４００～４３０℃、４５ｍｉｎ；最佳热强压处理工艺为２００℃、３１４Ｎ、３ｈ。对弹簧应力松弛动力学、热力学及机理进行了讨论。     

中国航空结构用新型钛合金研究

中国钛产业近几年来得到了快速发展，钛材产量已经位居世界第4位，但航空结构用钛合金产品（锻件和大棒材等半成品）只占10％左右，距离世界水平的50％差距甚远。所以，加强航空结构用新型钛合金材料技术及其应用研究，提高航空结构用钛合金的加工技术和应用水平，建立具有中国特色的航空结构用钛合金材料体系，是提高钛合金在航空工业用量的重要推动力和保障。本文从分析国内外钛合金产业结构特点出发，重点阐述航空结构用新型钛合金材料和新型热工艺技术的最新研究进展。     

热成形过程微观组织模拟研究进展

金属在热成形过程中微观组织发生诸如晶粒长大、再结晶等一系列的复杂变化,会直接影响加工过程与产品的力学性能。对近年计算机技术在热成形微观组织演变模拟方面的研究进展做了比较全面的评述,比较了相关的微观组织模拟方法,分析了利用各种模拟技术所取得的研究成果。     

航空用新型低成本钛合金显微组织与损伤容限性能关系研究

利用扫描电镜对某新型航空用Ti—A1-Mo—Cr—Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测。结果表明：该新型Ti—A1-Mo—Cr—Zr系高性能低成本钛合金在不同显微组织下均具有良好的强度-塑性-韧性-疲劳性能的匹配。其中,双态组织的该合金具有最高的强度和塑性,但损伤容限性能较低（断裂韧性稍低,疲劳裂纹扩展速率高）;网篮组织的该合金具有良好的断裂韧性和疲劳强度,疲劳裂纹扩展速率与双态组织的水平相当;片层组织的该合金具有最为优异的损伤容限性能（最低的疲劳裂纹扩展速率和最高的断裂韧性）,但疲劳极限、强度和塑性稍低于双态组织和网篮组织的该合金。     

冷轧形变量对钛板材再结晶织构形成的影响

采用三维晶体学取向分布函数（ＣＯＤＦ）分析法研究了工业纯钛板材不同冷轧形变量对织构形成的影响。结果表明，冷轧形变量为５０－７０％时，再结晶退火后形成了（２１１８）（０１１０）和（１０１８）（１２１０）的部分纤维织构，而在３０％较低或８６％较高的形变量冷轧时，形成典型的轧制织构（２１１５）（０１１０）和再结晶织构（１０１３）（１２１０）型式。     

TB17钛合金初生α相对元素重分布和时效析出的影响

对TB17钛合金进行了亚β固溶处理(固溶温度800℃-835℃,固溶时间0.5h-9h),采用电子探针分析了Al、Mo、Nb元素在初生α相和β基体中的分布,研究了合金亚β固溶时初生α相析出、元素重分布规律及其对时效次生相的影响。结果表明,合金亚β温度固溶时以晶内析出针状初生α相为主,晶界析出少量片层状初生α相。初生α相析出量随亚β固溶温度升高而降低,固溶温度高于825℃时基本不析出α相。初生α相尺寸随固溶时间延长而增大,固溶时间超过2h后,初生α相析出量达到稳态。Al元素倾向于在初生α相中富集,Mo和Nb元素则倾向于β基体富集。初生α相中心部位Al元素浓度较高,边缘部位较低,而Mo和Nb元素中心部位则浓度较低,边缘部位较高。增加初生α相析出量,会使β基体Al浓度降低,Mo、Nb元素浓度升高。初生α相较少(2%)时初生α相周围的次生α相以针状或片层状形貌为主,远离初生α相区域的次生α相以似网篮结构为主,初生α相较多(10%)时次生α相均以片层状形貌为主。