一种具有TRIP/TWIP效应的高强高塑性亚稳β钛合金设计及发展

相比不锈钢或Co-Cr合金,钛合金的低塑性以及加工硬化行为的缺失严重限制了其在高强和高塑性环境下的应用。针对这两大缺陷,本文将不锈钢中的TRIP/TWIP效应引入到β钛合金设计中,采用d-电子设计方法和控制合金电子浓度(e/a)的策略,通过控制合金的β稳定性,设计出具有TRIP/TWIP效应,极好的冷加工性能(冷轧变形率>95%),高强(抗拉强度UTS：900~1200MPa),优异塑性(均匀塑性变形能力ε~40%)和良好的加工硬化行为(加工硬化区间超过350MPa)的Ti-Mo基亚稳β钛合金。显微结构分析表明Ti-Mo基合金在塑性变形过程中产生了应力诱发马氏体相变α?和{332}<113>机械孪晶,这导致合金具有以上优异的性能。     

钛合金等温锻造进展

等温锻造是一种先进的加工工艺。本文从钛合金高温变形特性、等温锻造参数选择、模具设计、润滑剂摩擦特性等诸方面全面地介绍了这种先进的锻造工艺，它的应用前景及发展方向。     

钛合金热加工保护涂层自剥离性研讨

钛合金热保护涂层，主要功能是防止钛合金在加热或热加工过程中的严重氧化．但是在热加工结束后，涂层的去除十分困难，如果能够在不影响保护效果的前题下，使涂层在热加工结束后自动剥离．这将给生产带来极大的方便．讨论由玻璃和粘土组成的不同涂层配方，经过试验和计算，找出构成涂层的二个组份—玻璃及粘土，在涂层使用过程中的不同作用．认为，在加热及热加工阶段，玻璃发挥主要作用，而在加工后的冷却剥离阶段，粘土起主要作用     

粉末冶金钛合金的应用现状

简要介绍了粉末冶金钛合金的特性,从应用的角度总结了粉末冶金钛合金的材料体系,主要技术和产品的发展现状和趋势,回顾了粉末冶金钛合金在航空、航天、航海、汽车工业、医疗及生物、储氢合金等方面的应用。最后针对国内粉末冶金钛合金的市场发展和需求,讨论分析了国内粉末冶金钛合金材料的发展重点和方向。     

生物医用钛合金发展和研究现状

概述了生物医用钛合金的发展历程,详细总结了以Ti6A l7Nb为代表的α+β型和单β型生物医用钛合金国内外研究现状,指出了当今生物医用钛合金研究所面临的问题和发展方向。     

集成计算材料工程在钛合金微观结构设计中应用的进展

基于集成计算材料工程的思想,结合CALPHAD、相场动力学模拟与关键的实验测量手段、以及钛合金中最新发现的非传统的固-固相变机制,和近来提出的伪调幅分解相变机制为钛合金微观结构设计提出了新的方向.这一机制首先被Ni和Khachaturyan提出并用来解释斜纹组织的形成,并被Fraser等人引入到钛合金体系,Banerjee和Wang等人通过实验和模拟证明了其正确性,这种新的转变路径为设计具有超细、超均匀α+β相微观结构新型钛合金提出了新的设计思路,并且有可能产生新的机械性能.另外,为了扩展制备超细、超均匀钛合金微观结构所需的温度及成分范围,基于存在的热力学数据库,Fraser等人提出了一种通过预先预相分离来产生成分和结构不均匀,进而改进钛合金微观结构的新方法,作者团队基于热力学数据库和相场动力学的计算机模拟证明了其存在.对集成计算材料工程方法在提高设计与选择具有超细、超均匀微观结构的钛合金的效率方面进行了评论总结,集成计算材料工程为钛合金的开发设计提供了新的思路.     

近5年中国典型新型钛合金研究与发展(英文)

钛及钛合金因其优异的综合性能得到广泛的应用,为满足市场的要求及科技发展,新型钛合金研究受到高度重视。近5年中国创新研制的钛合金得到长足发展,研究规模扩大,合金品种逐步完善,基本满足了用户的需求。文章简要评述了近5年国内典型新型钛合金的发展及新型超高强钛合金的定量设计,以期为钛合金的发展及批量生产提供技术支撑。     

近5年中国典型新型钛合金研究与发展

钛及钛台金因其优异的综合性能得到广泛的应用,为满足市场的要求及科技发展,新型钛合金研究受到高度重视。近5年中国创新研制的钛合金得到长足发展,研究规模扩大,合金品种逐步完善,基本满足了用户的需求文章简要评述了近5年国内典型新型钛合金的发展及新型超高强钛合金的定量设计,以期为钛合金的发展及批量生产提供技术支撑。     

TC21+TC4-DT线性摩擦焊接头组织与力学性能试验

针对高强TC21和中强TC4-DT异种钛合金进行线性摩擦焊工艺研究,对接头进行不同热处理,接头微观组织和力学性能进行试验分析. 结果表明,TC21 + TC4-DT线性摩擦焊接头飞边成形良好,飞边表面光滑根部无明显缺陷存在;焊态条件下焊缝组织为典型的魏氏组织结构特征,热处理后焊缝组织析出弥散的针状α相,随着热处理温度的升高析出的针状α相逐渐长大粗化,致使接头冲击和断裂性能先上升后下降;接头拉伸性能与TC4-DT母材相当;700℃/3 h热处理接头、母材高周疲劳性能试验结果表明,接头的疲劳极限达到558 MPa,与TC4-DT基体相当,焊缝组织细化是提高接头疲劳极限的重要原因.     

Effect of surface treatment on electrochemical behavior of CP Ti, Ti-6Al-4V and Ti-13Nb-13Zr alloys in simulated human body fluid

The effect of an alkaline surface treatment on the electrochemical behavior of CP titanium, Ti-6Al-4V and Ti-13Nb-13Zr has been investigated by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. Experiments were performed in Hank’s solution as a function of immersion time. The electrochemical behavior of untreated alloys was also studied. Potentiodynamic polarization experiments conducted after 1 and 168 h of immersion in Hank’s solution indicated minimal change in passive current density for the untreated alloys. EIS data obtained after 1, 24, 72 and 168 h for untreated alloys also indicated minimal change in passive film resistance. In the case of surface-treated alloys, EIS revealed the formation of one additional layer on CP Ti and two additional layers on Ti-6Al-4V and Ti-13Nb-13Zr alloys after surface treatment and immersion in Hank’s solution. Some ideas about the nature of these layers have been obtained by fitting the EIS data to equivalent electrical circuit models. The surfaces of the treated Ti-alloys were also characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The first additional layer has been identified as a sodium titanate hydrogel layer and the second layer, as an apatite layer. The apatite nucleation and growth on the surface occurred after immersion in Hank’s solution. Ti-6Al-4V and Ti-13Nb-13Zr alloys exhibited higher apatite film resistance compared to CP Ti.