TZNA合金冷变形过程中的组织和性能研究

研究了TZNA β钛合金冷变形过程中的组织和性能。采用辊模冷拉拔的方式分别进行了20％、40％和60％冷变形,合金表现出良好的冷加工性能。当冷变形在20％时,出现了孪晶组织,使合金强度有明显提升。当冷变形量超过20％时,滑移成为了主要的变形方式。当冷变形达到60％时,晶粒完全破碎,晶粒尺寸在20-40nm之间,具有较高的强度和塑性。     

Ti-6Al-7Nb钛合金热加工与热处理工艺研究

研究了Ti-6Al-7Nb合金不同热加工与热处理工艺引起的显微组织和力学性能变化，探讨该合金组织变化的特点和性能变化的内在规律。结果表明，在工业化生产条件下，Nb元素添加采用铌钛中间合金，选用适宜的铸锭熔炼工艺参数，可以获得成分均匀、无富Nb偏析的优质铸锭。在两相区锻造或轧制后坯料在700℃～800℃范围内退火，合金组织与性能均能满足ASTM和ISO标准要求。     

影响TiNi合金相变温度因素的探讨

TiNi合金的相变温度Af是影响合金组织和性能的重要参数,为此,针对TiNi合金制造生产过程中影响TiNi合金相变温度Af的3大因素:合金成分、塑性变形、记忆热处理进行了实验研究,结果表明:对Ti-xNi(x=49.9,50.0,50.1,at%)合金,在热处理制度为800℃,15 min+WQ,其Ni含量每增加0.1%,Af值约降低8℃;采用热加工生产TiNi记忆合金时,记忆热处理可不考虑材料加工经历,选择合适的处理制度,即可获得良好的记忆性能.     

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.     

Fe含量对Ti-6Al-4V钛合金力学性能的影响

研究不同Fe含量(0.04wt％ ～0.26wt％)对Ti-6Al-4V钛合金力学性能的影响.结果表明,随Fe含量增加,Ti-6Al-4V钛合金室温抗拉强度、屈服强度、硬度及弹性模量增加,塑性无明显变化.进一步分析发现,Fe含量与屈强比σ0.2/σb呈线性关系,铁含量0.26wt％时屈强比σ0.2/σb高达0.97.高Fe含量时Ti-6Al-4V钛合金塑性变形是滑移为主、孪生为辅的复合变形机制.     

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。     

一种高强度Ti-6Al-4V钛合金丝材制备工艺的研究

对不同氧含量的Ti-6Al-4V钛合金采用控温热拉拔试验,制得φ1.0mm、φ2.0mm、φ2.5mm三种不同规格的丝材,研究Ti-6Al-4V钛合金中氧含量及控温热拉拔制备方法对材料组织和力学性能的影响.分析结果表明:氧含量对Ti-6Al-4V钛合金轧制坯料金相有明显的影响,氧含量越高,α相的相对含量越多,φ8.0mm轧制坯料等轴α相的尺寸为2～5μm,拉拔成φ2.0mm后获得约0.5μm的超细晶粒;随着合金中氧含量的增加、拉拔规格的细化,丝材的力学性能提高,塑性下降;含氧0.14wt%的Ti-6Al-4V φ2.0 mm丝材抗拉强度和塑性分别达到1270 MPa和12%,综合力学性能优良:进一步分析发现,Ti-6Al-4V丝材室温拉伸时发生沿等轴α相晶界的韧性断裂,超细晶粒及高密度位错是材料获得高强度的根本所在.     

TiAl基合金压缩状态下变形及损伤机制的研究

通过力学性能测试、扫描电镜观察以及有限元模拟计算的方法,研究了全层组织γ-TiAL基合金在压缩状态下的变形及损伤机制.结果表明:较小的加载卸载应力作用下,材料的压缩性能没有受到影响,直至卸载应力超过最大压缩应力之后,由于材料内部损伤的积累程度增大,在材料内部形成主裂纹,使得有效承载面积下降,后续再加载过程中材料的断裂应力整体下降.压缩状态下:首先,随着变形程度的增加,晶粒周围出现大量的滑移线及挤出脊,滑移线和挤出脊处出现较大的裂纹,试样表面产生平行于压缩轴方向的裂纹并迅速扩展,表面裂纹面密度明显增加,45°方向上的沿层裂纹扩展程度较大,但裂纹长度仅限于晶粒尺寸的大小(100～300μm).其次在压缩加载过程中,材料在较小的正应力作用下,观察得到表面萌生以下4种裂纹:平行于压缩轴方向的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向穿层裂纹;纵向的穿晶裂纹.     

手机结构件用Ti-6Al-4V合金丝材硬度稳定性研究

采用化学成分满足ASTM B348—2010和GB/T 3620.1—2007要求的Ti-6Al-4V合金铸锭为原料,通过锻轧工序处理成丝坯,然后经过少道次大变形量控温热拉拔成2.6 mm丝材,最后采用在线退火的方式进行热处理。研究了O元素含量及退火冷却方式、加热温度和加热时间对Ti-6Al-4V合金丝材硬度稳定性的影响。结果表明,采用低氧含量Ti-6Al-4V合金(O含量≤0.12%)、高温快速加热(920℃×30 s及890℃×30 s)结合循环水急冷方式处理,丝材HV硬度值可稳定控制在280~300之间。