用热化学处理改善（α＋β）型钛合金的组织和力学性能

研究了以氢为临时合金元素的热化学处理（ＴＣＰ）对（α＋β）型钛合金的组织、拉伸性能和断裂韧性的影响。结果表明，几种ＴＣＰ工艺对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金的魏氏组织和Ｔｉ－５Ａｌ－２．５Ｆｅ合金的锻造组织均有显著的细化作用，明显提高合金的屈服强度。作者提出的新工艺可提高Ｔｉ－５Ａｌ－２．５Ｆｅ合金的延伸率。ＴＣＰ降低Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金的断裂韧性（Ｊ＿１ｃ），但明显改善Ｔｉ－５Ａｌ－２．５Ｆｅ合金的断裂韧性。     

人体植入物用高相容性钛合金

近年来具有优良耐蚀性和比强度的Ｔｉ－６Ａｌ－４ＶＥＬＩ高纯度合金,作为人体硬组织代用材料的应用越来越多。但是它与骨质的弹性模量相差甚远,且其构成元素还有细胞毒性问题,因此它在人体相容性方面急待改进。日本丰桥科技大学与大同特殊钢公司共同开发了加工性和力学性能优良,而且弹性模量接近于骨骼的高相容性型钛合金--Ｔｉ－２９Ｎｂ－１３Ｔａ－４．６Ｚｒ合金。这一合金可用非自耗电弧炉熔炼。研究结果表明,这一合金的耐磨性和力学性能都接近于Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ　ＥＬＩ合金,而且生体相容性要优越得多。（启明摘自《材料》…     

钛合金的功能特性

Ｔｉ－－Ａｌ－Ｓｎ－Ｚｒ系钛合金,通过添加Ｍｏ等β相稳定化元素,开发成功高强度α＋β双相耐热钛合金Ｔｉ－６Ａｌ－２Ｓｎ－４Ｚｒ－２Ｍｏ和Ｔｉ－６Ａｌ－２Ｓｎ－４Ｚｒ－６Ｍｏ（６２４６合金）,已成为喷气发动机的重要材料。６２４６钛合金经过适当的热处理后具有接近于铝合金和人骨的弹性模量,作为人工骨关节用的生体材料是很有发展前途的一种合金。６２４６钛合金从１１７３Ｋ淬火处理后,其内耗要提高一个数量级之大,可显示出比不锈钢还好的减振阻尼特性,可望利用于发动机等高速回转体等方面能有效地控制其所产生的振动和…     

Ti-5.5Al-1Fe合金的超塑性特性

Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金因为具有优良的强度和韧性以及耐蚀性和超塑性,用途十分广泛,从航空航天材料直到医学生体材料。但该合金中所含之钒不仅价格昂贵,而且作为生体材料还有一定的毒性,因此,人们广泛研究了可以取代钒的诸多元素。发现Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ是相稳定化元素而且能提高室温强度和改进合金的超塑性,但Ｃｏ和Ｎｉ作为生体材料有一定毒性,而Ｆｅ则是无毒元素,从而开发成功Ｔｉ－５．５Ａｌ－１Ｆｅ合金作为医用生体材料有其广泛的应用前途。作者研究了Ｔｉ－５．５Ａｌ－１Ｆｅ合金的超塑性行为。研究用的Ｔｉ－５．５Ａｌ－…     

固溶或时效态的SP-700的组织及其特性

与Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ（Ｔｉ－６－４）相比,ＳＰ－７００（Ｔｉ－４．５Ａｌ－３Ｖ－２Ｍｏ－２Ｆｅ）疲劳强度高,冷、热加工性能好．该合金固溶处理后,应力感应转变趋势增大,屈服强度大大降低,内摩擦值很高．其它一些α＋β、β合金也有类似的性能．ＳＰ－７００合金在５００℃左右时效时,其合金硬度达峰值大约只需１ｈ,与其它可热处理的钛合金相比,时间要短得多,这是由合金的组织和成分决定的．日本学者ＣｈｉａｋｉＯｕｃｈｉ等人研究了固溶或时效态的ＳＰ－７００性能,并用透射电镜（ＴＥＭ）观察了其组织,如α’或α”马氏…     

飞机结构应用Ti—1023钛合金应注意的问题

Ｔｉ－１０２３（Ｔｉ－１０Ｖ－２Ｆｅ－３Ａｌ）合金是美国７０年代开发的近β型钛合金．该合金兼有亚稳β钛合金的诸多优点而不丧失α＋β型钛合金的固有特性，具有比强度高、断裂韧性好、淬透截面大、各向异性小、锻造温度低和抗应力腐蚀能力强等优点，并且该合金可通过热处理获得强度、塑性及韧性好的匹配，用作３１６℃以下工作的构件．Ｔｉ－１０２３的强度指标与３０ＣｒＭｎＳｉＡ和４０ＣｒＮｉＭｏＡ相当，密度仅为４．６５ｇ／ｃｍ３。飞机结构３０ＣｒＭｎＳｉＡ和４０ＣｒＮｉＭｏＡ制件较多，如机身与机翼、平尾、垂死对接接…     

日本开发高性能和低成本的Ti—Fe—O—N系列钛合金

最近几年,国外开发了添加铁的高性能和低成本的α＋β型钛合金,还研究了Ｔｉ－Ａｌ－Ｆｅ三元系统,推出了强度水平达到７００ＭＰａ～１１００ＭＰａ的合金系列,并且预计Ｔｉ－５．５Ａｌ－１Ｆｅ合金能够取代Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金．实际上,由于钒比铁贵得多,因而以铁代钒降低了钛合金的造价．但是,铝含量高,且因其热加工性差,仍使钛合金生产费用居高不下．为此,日本东邦钛公司的Ｍ．Ｈａｎａｋｉ和日本制钢公司钢研究实验室的Ｈ．Ｆｕｊｉｉ及其同事利用铁作为β稳定元素,间隙元素（氧和氮）作为ａ稳定元素而开发了强度水平为…     

钛在医疗康复业中的应用

钛及钛合金在卤科的应用　钛的耐蚀性和生物相容性好,适宜于卤科应用．材料上多使用纯钛,但其具有强度低、研磨困难、易产生铸造缺陷及质量偏差大等缺点．社会金则强度高、研磨容易,以Ｔｉ—６Ａｌ－４Ｖ钛合金最为常用． 因担心钛合金中钒的有害作用,以铌代钒研制了Ｔｉ－６Ａｌ－７Ｎｂ合金．这种合金耐蚀性很好,得到了ＡＳＴＭ标准的认可．其特点是高强高初,研磨性好,还有其它一些优点．另外,超弹性金属ＴｉＮｉ合金特别适合于卤列矫正。 钛制义卤有时会发黑,这是由唾液的成分和不同金属间的电化作用所致,因在同一人的口中,有…     

钛合金磨损的粉末对细胞活性的影响

钛和Ｔｉ 6Ａｌ 4Ｖ合金作为人体植入物材料及其他医学方面的应用日益增多 ,这是因为它具有很高强度和耐腐蚀性的缘故。然而合金中所含的Ｖ具有一定的毒性作用并不是理想的医用材料 ,因此 ,近年来开发了许多种不含Ｖ、Ａｌ等不良元素的生体用新型钛合金 ,如Ｔｉ 6Ａｌ 7Ｎｂα +β型人体植入物合金 ,β型Ｔｉ 12Ｍｏ 6Ｚｒ 2Ｆｅ合金、β型Ｔｉ 15Ｍｏ 5Ｚｒ 3Ａｌ合金、α +β型Ｔｉ 6Ａｌ 2Ｎｂ 1Ｔａ合金等不含Ｖ的医用植入物合金。日本国际贸易和工业部的工业科学技术局力学工程研究室的研究人员 ,研究了一些医学作为人体植入物用的钛合…     

新型生体用β型钛合金的设计

当今作为人体硬组织替代材料使用的钛合金 ,多用耐蚀性和强度优良的纯钛材和Ｔｉ 6Ａｌ 4ＶＥＬＩ合金 ,但是纯钛有强度不足而后者则有Ｖ的毒性问题 ,因此 ,近年来开发了Ｔｉ 15Ｓｎ 4Ｎｂ 2Ｔａ 0 2Ｐｄ、Ｔｉ 15Ｚｒ 4Ｎｂ 2Ｔａ 0 2Ｐｄ等不含对生体有害元素的合金。作为生体硬组织植入物用钛合金 ,必须考虑到生体材料与皮质骨的负载均匀等 ,且弹性模量要彼此接近。而上述两种合金属于α + β型的合金 ,具有较高的弹性模量 ,所以希望开发弹性模量较低的 β型钛合金。日本丰桥技术大学的研究者们研究了由无细胞毒性、神经毒性和金属过敏…     

日本医用钛合金研究与发展

日本对不含毒性元素的医用钛合金进行了系统的研究．主要集中在a十β、β至钛合金方面的研究,合金表面活性差和摩擦疲劳等问伍是导致医用材料失效的主要原因．医用材料首先要求具有同人骨相近的弹性模量a十β、β型钛合金的弹性模量比β到的高,比人骨高得多,因此,低弹性模量的β型钛合金是人骨修复替换的理想材料．高弹性模量的a十β钛合全适合于作突骨板等器件．1合金设计选择要添加的合金元素是合金设计的重要环节．日本学者Kawahare等报送了纯金属的细胞毒性和生物相容性．金属元江锦、铬、钻在人体中会引起过敏反应而被取缔,建议…     

近β钛合金减振性能的应用

钛合金根据材料组织不同可分为α、β β和β合金,其马氏体相变与相组成有关。α”马氏体相与钢的不同,是一种软相,显示出不同于钢的行为．若使合金中β稳定元素数量增加,就容易析出α"相． Ｔｉ－６ＡＩ－２Ｓｎ－４Ｚｒ－６Ｍｏ（６２４６是一种近β型合金,β相交点比Ｔｉ－６－４合金低５０Ｋ为１２２０Ｋ比重４．６８,低温下在β相中析出α相的双相组织,强度可达１２００ＷＰａ以上．固溶处理的６２４６合金的屈原强度很低,杨氏模量比时效材的小．电阻的室温数值随热处理温度提高而增加,在β转变点以上大致保持一定值．液氮中…     

Ti—6246钛合金的车削性能

钛合金比强度高、耐蚀性好而广泛用于航空、石化等工业。但其切削性差,切削时速度通常很低,刀具磨损较快。曾研究过许多钛合金的切削性能,采用烧结态ＷＣ一Ｃｏ刀具切削时切速限定为４５ｍ／ｍｉｎ。高速切削时,易产生温度集中（刀尖处尤其明显）,刀边部形成磨顶槽或发生塑性变形。高速钢和碳化物刀具中也有类似的现象．英国研究人员探讨了Ｔｉ－６Ａｌ２Ｓｎ４Ｚｒ６Ｍｏ（Ｔｉ－６２４６）钛合金的车削性能．这种α＋β型钛合金具有深淬透性、良好的性能可保持至４５０℃．其室温最大拉伸强度为１１７０ＭＰａ,延伸率为１０％,弹性…     

EFFECT OF Cr ON MICROSTRUCTURE OF Ti_3Al＋TiAl ALLOYS

研究了Ｔｉ－４４．９Ａｌ（ａｔ．－％）和Ｔｉ－４４．３Ａｌ－３Ｃｒ（ａｔ．－％）合金的铸态组织及其在热处理过程中的变化。结果表明：Ｃｒ增加了Ｔｉ－Ａｌ合金中ＴｉＡｌ（γ）相的含量，促使Ｔｉ３Ａｌ（α２）相由片状变成块状；加速了α２＋γ片状组织的不连续粗化过程，形成了尺寸较小的新生α２＋γ晶。因此，加Ｃｒ和１１５０℃长时热处理是细化α２＋γ两相合金铸态粗晶组织的有效途径；Ｃｒ促进有序体心立方β２相的     

Ti3Al基合金中α2／α3＋β相界的计算与测定

对Ｔｉ３Ａｌ－Ｍｏ－Ｎｂ，Ｔｉ３Ａｌ－Ｎｂ－Ｖ，ＴＩ３Ａｌ－Ｚｒ－Ｖ三个赝三元合金系的实验结果表明，α２／α２＋β相界遵守电子浓度规律，且合金元素的电子数由它们的电子结构决定，过渡族Ｔｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ的价电子为ｓ＋ｄ电子，即ＮＴｉ＝ＮＺｒ＝４（ｓ＾２ｄ＾２），Ｎｖ＝５（ｓ＾２ｄ＾３），ＮＮｂ＝５（ｓ＾１ｄ＾４）ＮＭｏ＝６（ｓ＾１ｄ＾５）；非过渡族元素Ａｌ的价电子为ｓ＋ｐ电子，即ＮＡｌ     

时效温度对Ti—10V—2Fe—3Al合金的组织和断裂韧性的影响

近似β型钛合金－－－Ｔｉ－１０Ｖ－２Ｆｅ－３Ａｌ与以往应用较多的Ｔｉ－６Ａｌ－２Ｖ合金相比,强度、韧性、疲劳强度高、锻压性优良,因而被应用于宇宙航空仪器。该合金能通过制造工艺以控制组织从而控制其断裂韧性。本文研究不同时效温度条件下,原β粒子、晶界α相的宽度和基体针状α相的宽度与断裂韧性值的关系,结果表明,这些组织与断裂韧性值相关。     

钛合金的热塑性与钛基复合材料的加氢制备

研究了氢对典型组织的钛合金相变及高温热塑性的影响，结果表明：加氢可以显著降低α单相及（α＋β）双相组织钛合金的α／β相转变温度，从而可明显增加钛合金在给定温度下显微组织中塑性β相的相对含量，有效提高钛合金的高温热塑性。从而提出了通过对基体加氢来实现降低钛基复合材料制备温度的思路，并在实验上实现了在低于正常制备温度５０℃下完成ＳｉＣ连续纤维增强Ｔｉ－１１００基和Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基复合材料的热扩散连     

生体相容性好的钛合金的开发

下表列出了直到现在所开发成功的一系列生体用钛合金 ,并且是按其发明年代的先后依次排列的。纯钛和α β型双相钛合金Ｔｉ 6Ａｌ 4ＶＥＬＩ合金或Ｔｉ 6Ａｌ 4Ｖ合金 ,最早仅作结构材料使用 ,后来也被用作生体材料。随后开发了仍然是α β双相型的钛合金Ｔｉ 4Ａｌ 2 5Ｆｅ合金和Ｔｉ 6Ａｌ 7Ｎｂ合金 ,消除了对人体有毒性副作用的Ｖ元素 ,而是采用了Ｎｂ作为置换元素 ,Ｎｂ与Ｖ同样都是 β相稳定化元素但无Ｖ那样的对人体的毒副作用。再以后 ,则开发了既无Ｖ也不加Ａｌ的α β型钛合金Ｔｉ 15Ｚｒ系和Ｔｉ 15Ｓｎ系合金。近些年来 ,开…     

Ti＿3Al基合金中α_2／α_2＋β相界的计算与测定

对Ｔｉ_３－Ｍｏ－Ｎｂ，Ｔｉ_３Ａｌ－Ｎｂ－Ｖ，Ｔｉ_３Ａｌ－Ｚｒ－Ｖ三个赝三无合金系的实验结果表明，α_２／α_２＋β相界遵守电子浓度规律，且合金元素的价电子数由它们的电子结构决定过渡族元素Ｔｉ，Ｚｒ．Ｖ，Ｍｏ，Ｎｂ的价电子为ｓ＋ｄ电子。即Ｎ_（Ｔｉ）＝Ｎ_（Ｚｒ）＝４（ｓ~２ｄ~２），Ｎ_ｖ＝５（ｓ~２ｄ~３），Ｎ_（Ｎｂ）＝５（ｓ~１ｄ~４），Ｎ_（Ｍｏ）＝６（ｓ~１ｄ~５）、非过渡族元素Ａｌ的价电子为ｓ＋ｐ电子，即Ｎ_（Ａｌ）＝３（ｓ~２ｐ~１）α_２相的计算模型为Ｎ＝ΣＮ_ｉｆ_ｉ，α_２／α_２＋β相界的特征电子浓度值为Ｎ_ｃ＝ΣＮ_ｉｆ_ｉ＝３．７８７．     

钛对Fe—Cr—Al耐热合金组织及性能的影响

Ｔｉ是极有效的细化晶粒元素，随Ｔｉ含量增加，合金由粗大柱状晶变为细小等轴晶；合金的室温、高温抗拉强度随Ｔｉ含量增加而高，在０．５５％Ｔｉ时达到峰值，Ｔｉ是提高该合金抗氧化性的有效元素；Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合口中适宜的Ｔｉ含量为０．４～０．７％。