Fe元素对TC4ELI合金力学性能的影响

为弥补O含量受限,TC4ELI合金强度的不足,研究了Fe元素含量在0. 08%～0. 22%范围内对TC4ELI合金力学性能的影响。结果表明:随着Fe含量的增加,TC4ELI合金棒材保持了良好的综合力学性能。其中强度的提高最为突出,Fe含量处于0. 16%～0. 22%范围内时,抗拉强度达到930 MPa,屈服强度达到860 MPa,满足了普通TC4合金强度的标准要求。Fe作为置换型元素加入钛合金中,形成结构紧密的TiFe相,形成的Ti-Fe键代替了Ti-Ti键,具备更高的键能,提高了合金的强度。Fe元素的增加,有助于合金中β相含量的增加,降低了TC4ELI合金的弹性模量。     

Ti14合金在等温热暴露条件下Ti2Cu相的粗化行为

研究了Ti14合金中Ti_2Cu相在500℃等温热暴露下的静态粗化行为,揭示出Ti_2Cu相的生长速率和形态变化受扩散机制控制。结果表明:静态粗化过程由快速粗化阶段和稳定粗化阶段组成,其中快速粗化阶段主要由末端迁移机制控制,由于条状Ti_2Cu相的末端与长轴方向界面能的差异,溶质原子的扩散过程导致板条状Ti_2Cu的粗化和破碎。而稳定粗化阶段主要由Oswald熟化机制控制,随着时间的延长,合金中Ti_2Cu析出物的尺寸持续增大,而粗化速率降低。Ti_2Cu相的快速粗化会引发第二相的强化,并有效提高快速粗化阶段的可塑性。但是在稳定粗化阶段,由于Ti_2Cu相的长大会增加其位错的有效滑移长度,并进一步影响其裂纹形核阻力同时改变界面构型和晶格失配,从而降低Ti14合金的拉伸塑性。     

固溶时效处理对TM60合金组织和力学性能的影响

通过对8型钛合金TM60进行不同制度的固溶时效处理,研究了各制度下其显微组织、相结构和力学性能的变化。研究结果表明：α相的含量和体积分数对合金性能有较大影响,固溶处理温度选择在700℃,时效处理温度应选择在400℃~450℃,β型钛合金TM60具有最佳的强塑性。     

热处理对高耐磨性NiTi基合金材料性能的影响

通过光学金相和显微硬度实验的分析方法,研究了热处理制度对高耐磨性NiTi合金材料性能的影响.实验表明,NiTi耐磨材料经过不同的热处理工艺后,材料的硬度变化明显,在800℃×30min/WQ+300℃×240min/FC热处理工艺制度下其硬度值最高;800℃固溶处理后,随着300℃时效时间的延长,材料显微组织鱼骨状晶逐渐增加,线状晶逐渐减少;黑色颗粒状质点逐渐增加,基体得到强化,材料显微硬度逐渐升高.随着冷却速度的增加,材料的晶粒得到细化.     

Ti-13Nb-13Zr合金棒材试制工艺及力学性能

制备了外科植入物Ti-13Nb-13Zr合金。研究了Nb、Zr元素的添加方式,不同热处理制度及加工变形量所引起的力学性能变化规律。结果表明,Nb、Zr元素采用高Nb、Zr合金的添加方式是可取的;合金在β相区固溶处理的硬度值略高于在α+β两相区固溶处理的硬度值;时效制度为510℃、6h,以及加工变形量大于50%时,材料综合性能最好。     

Ti-6Al-7Nb合金随温度的组织与性能演变

为揭示Ti-6Al-7Nb合金随热处理温度的不同,显微组织、力学性能及相组成的变化规律,研究了合金在650℃-1030℃热处理空冷条件下的组织演变,进行室温力学性能测试与XRD分析。结果表明：650℃属于时效温度,热加工得到的原β转变组织中析出细小的α相,合金的强度和弹性模量有所提高。700℃-850℃之间进行热处理,可以获得良好的综合性能,满足相关标准要求。合金弹性模量处于94-100 GPa。950℃-1030℃温度范围内,随着温度的升高,由于二次针状α相的析出,或者生成α"相,呈现强度上升,塑性下降的趋势。650℃、850℃两个温度热处理后,Ti-6Al-7Nb合金的XRD图谱未出现β相的衍射峰,均为α相的衍射峰。1030℃热处理后,α"相具有较强的(002)、(101)衍射峰,其它晶面的衍射峰能量很弱。合金弹性模量达最大值108GPa。通过金相观察,推算Ti-6Al-7Nb合金α+β→β转变的开始温度处于900℃-920℃,终了温度处于1010℃-1030℃。     

外科植入物用Ti-6A1—7Nb合金板棒丝材制备及性能表征

在工业生产条件下,通过熔炼、锻造和轧制工艺制备出不同规格的外科植入物用的Ti-6A1-7Nb合金板、棒、丝材,表征了不同规格材料的组织与性能,进行了Ti-6A1—7Nb合金材料体外细胞毒性试验、刺激与迟发型超敏反应试验、污染物致突变性检测和骨植入试验。研究结果表明：板、棒、丝材组织与性能均满足GB23102-2008、GB／T13810-2007和ASTMF1295标准要求;Ti-6A1—7Nb合金材料不含毒性组元,生物相容性好,是一种比Ti-6A1-4V合金更理想的外科植入物材料;多种形式植入件的近百例临床使用效果良好,适合临床应用。     

能谱仪在TC16合金相转变稳定性分析中的应用

两相钛合金相转变过程中,存在β稳定元素聚集,使β相趋于稳定的现象。采用能谱仪定量分析了TC16合金在780℃下分别保温0.5,1 h后的α相、β相中β稳定元素的含量,对比分析了合金中相转变的稳定程度。结合XRD相分析和SEM组织观察,表明退火过程中,保温1 h比0.5 h,合金的相转变更趋于稳定。     

热处理温度对TC4ELI合金组织与性能的影响

为揭示TC4ELI合金随热处理温度的不同,显微组织、力学性能及相组成的变化规律,研究了TC4ELI钛合金经700~1000 ℃热处理并空冷的组织演变,进行了室温力学性能测试与XRD分析。结果表明:800 ℃热处理后,合金实现了再结晶,α相均匀等轴化,体积含量达到最大值。XRD图谱未出现β相的衍射峰,均为α相的衍射峰。700~800 ℃热处理时可以获得良好的综合性能,满足相关标准要求。850~950 ℃温度范围内,TC4ELI合金有二次针状α相析出,属于双态组织。随着温度的升高,由于合金中β相的晶粒粗化与含量增加,使得强度与弹性模量下降。1000 ℃热处理后,立方马氏体α′相具有较强的(002)_α′、(101)_α′衍射峰,其它晶面的衍射峰能量很弱,合金的弹性模量达最大值110 GPa。通过显微组织观察,推断TC4ELI合金α+β→β转变的开始温度处于850~870 ℃,终了温度处于950~970 ℃。     

固溶时效处理对TB9钛合金棒材组织与性能及其弹簧弹性的影响

TB9钛合金弹簧具有比强度高、耐蚀性优良和抗疲劳性好等优点,已在汽车工业及航空航天领域中得到应用。通过不同的固溶-单级时效处理制度对TB9钛合金进行处理,研究了其对TB9钛合金棒材组织与性能及弹簧弹性的影响。结果表明,经800℃×30 min/AC+510℃×16 h/AC固溶时效处理的TB9钛合金棒材具有良好的综合力学性能。随着时效时间的延长,合金析出相的尺寸和数目有较大的变化,析出相的非均匀性随时效时间的增加而消除,同时晶粒明显细化,平均粒径在20μm左右。固溶时效处理对TB9钛合金弹簧的压缩弹力有较大影响,弹簧经过800℃×30 min/AC+510℃×16 h/AC的固溶时效处理后获得良好的弹性。