Ti—6Al—4V合金和TiCp／Ti—6Al—4V复合材料的高温力学行为

Ｊ．Ｈ．ＺＨＶ等研究了经冷、热等静压加工的Ｔｉ—６Ａｌ－４Ｖ合金和以１０％ＴｉＣ粒子增强的Ｔｉ—６Ａｌ—４Ｖ复合材料在５３８℃的拉伸、蠕变性能． 将Ｔｉ—６Ａｌ—４Ｖ粉末和１０％ＴｉＣ。混合均匀,经冷等静压→真空烧结→热等静压→炉冷,在温度和压力作用下,得到完全致密的坯料．从坯料上截取拉伸、蠕变试样,并在５３８℃进行试验．拉伸试验中采用了三种应变速率,即 ６．７× １０－６/ｓ, ６．７ × １０－５／ｓ, ６.７ × １０－４／ｓ．蠕变试验的临界许用应力范围为１００ＭＰａ－３８０ＭＰａ．用扫描电镜观察了…     

TiCp／Ti复合材料的熔铸法制备及微观组织研究

用熔铸法制备了原位自生钛合金基复合材料,为减少复合材料的成分波动,熔炼前先用混合均匀的TiC粉和铝制备TiCp-Al中间合金,然后用中间合金制取复合材料,研究了复合材料中TiC的形貌。结果表明所制备的复合材料的成分易控制,波动小。对其TEM的研究表明,其TiC形态为初生树枝晶和短棒状共晶。此外还发现在0．3-0．6μm的规则块状TiC颗粒析出,多分布在晶界上,与其体界面干净,无反应层,HRTEM也证明不存在反应层。基体中存在较多位错,且位错线上有阻碍位错运动的TiC析出物。     

TiCp／W复合材料的断裂行为

利用扫描电镜观察了含３０％ＴｉＣ颗粒（体积分数）的钨基复合材料在室温和高温的微观断裂过程，讨论了裂纹萌生、扩展条件及其影响因素。室温下的断裂过程受控酝裂纹萌生阶段，相应的应力－挠度曲线表现为线性，ＴｉＣ颗粒和Ｗ基体在微观上都呈现脆性断裂。高温下的断裂则存在一个亚稳态的初始裂纹长大和合并过程，使应力－挠度曲线呈现出非线性，在微观上ＴｉＣ颗粒呈现脆性断裂，Ｗ基体呈现韧撕裂。同时也指出了复全在室温和高温     

自生TiCp／Al—4Cu复合材料的组织与力学性能

应用反应合成工艺制备了自生TiCp/Al-4Cu复合材料,通过XRD分析了自生TiCp/Al-4Cu复合材料的相组成,用SEM观察了自生TiCp/Al-4Cu复合材料的微观组织和断口形貌,测试了自生TiCp/Al-4Cu复合材料的力学性能,结果表明：自生TiCp/Al-4Cu复合材料增强颗粒细小圆整,在基体中分布均匀,在T6状态下具有优良的综合学性能。     

Ti—6Al—4V板材细晶粒的控制

借助ＸＲＤ、ＥＰＭＡ、ＴＥＭ和ＳＥＭ等分析测试手段对铝熔体中原位反应合成ＴｉＣ进行的研究表明：（１）形成Ａｌ３Ｔｉ放出的热量可能是引发后续ＴｉＣ反应的原因之一；（２）整个反应过程中，扩散机制和溶解－析晶机制实际上都存在。在相对较低的温度区时，是由较慢的扩散过程控制整个反应。这时，随压制块温度升高，首先发生３Ａｌ（１）＋Ｔｉ（ｓ）→Ａｌ３Ｔｉ的反应，然后通过该反应的反应热引发ＴｉＣ的反应；而高温区时     

Ti—15s／TiCp复合材料的拉伸断裂过程

用金相，ＳＥＭ和ＴＥＭ研究了ＰＴＭＰ技术制备的含１０％体积分数粒子的Ｔｉ－１５Ｓ／ＴｉＣ颗粒强化复合材料的显微组织，拉伸断口及拉断试样纵向显微组织特征，原始复合棒料是等轴晶组织，增强体ＴｉＣ粒子随机分布于基体中，增强体和基体界面连接良好，尺寸较大的ＴｉＣ粒子中有孔洞存在，有拉伸过程中，由于ＴｉＣ粒子是主要的承载体而首先断裂，粒子裂纹快速扩展到基体造成复合体快速断裂，尺寸较大的ＴｉＣ粒子中有原有孔洞     

TiCp／W复合材料的制备工艺与力学性能

研究了烧结温度,烧结保温时间和烧结压力等工艺参数对各３０％ＴｉＣ（体积分数,下同）颗粒的钨基复合材料的力学性能的影响,得到了制备３０％ＴｉＣｐ／Ｗ复合材料的优化的热压烧结工艺为：２０００℃,２０ＭＰａ压力下烧结６０ｍｉｎ,用优化工艺制备的３０％ＴｉＣｐ／Ｗ复合材料的高温强度比其室温强度要高,这种极好高温强度主要是由于Ｗ基体随温度上升发生了由脆性到塑性的转变,使ＴｉＣ颗粒的增强效果在高温得以充分发挥     

Ti6Al4V表面激光熔覆原位自生TiC颗粒增强钛基复合材料及摩擦磨损性能

以Ti,Cr3C2混合粉末作为预置合金涂层,采用YAG固体激光器进行激光熔覆处理,在Ti6Al4V合金表面制备出原位自生TiC颗粒增强钛基复合材料涂层,实验结果表明,采用合适的合金粉末成分和激光辐照能量密度,可以获得增强相TiC弥散分布的钛基复合材料熔覆层,熔覆层结晶致密,且与复合材料基体润湿性良好,熔覆层复合材料的基体组织随预置合金粉末成分的改变而变化,摩擦磨损实验结果表明,原位自生TiC/Ti复合材料熔覆层可明显改善Ti6Al4V合金的表面硬度和摩擦磨损性能。     

Ti—6Al—4V合金激光表面合金化制备Ti5Si3／Ti耐磨复合材 …

利用预涂Ｓｉ粉对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化,制得以初和及共晶金属间化合物Ｔｉ５Ｓｉ３为增强相的快速凝固“原位”耐磨磨复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化Ｔｉ５Ｓｉ３／β－Ｔｉ耐磨复合材料表面改性层的显微组织及其在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下的耐磨性能。结果表明：利用Ｓｉ粉对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化处理后,合金层硬度及耐磨性大幅度提高。     

自生TiCp／Ti复合材料中TiC的形貌及缺陷

研究了TiCp/Ti复合材料中增强相TiC的形貌和缺陷,XRD和SEM分析表明,材料中的TiC以初生枝晶状和共晶短棒状为主,另外还存在细小块状TiC。材料的深腐蚀SEM观察发现,TiC枝晶表面存在生长条纹,内部存在孔洞。生长条纹是TiC枝晶在自由生长过程中由于周围温度和溶质浓度梯度的波动而产生的。TiC枝晶内部存在纯Ti析出物,该析出物在制样过程中被腐蚀而留下了孔洞。     

Ti6Al4V合金吸氢行为研究

研究了Ti6Al4V合金在不同置氢温度、保温时间和氢压下的吸氢行为,利用光学显微镜研究了氢在钛合金中的分布规律。研究结果表明,Ti6Al4V合金的氢含量是由置氢温度、保温时间和氢压来控制的。随着置氢温度的升高,氢含量先增加后降低。随着氢压的增加,氢含量直线增加。钛合金的吸氢过程实质上是氢的扩散过程,随着保温时间的增加,合金中的氢分布逐渐趋于一致。     

Ti—6Al—4V合金加工

Ti-6Al-4V合金是用途最广泛的钛合金，在航空、汽车、能源、舰船、化工、医疗器械及体育用品等所有应用领域中，该合金占到50%以上。在航空业中，Ti-6Al-4V合金用作重要的零部件，从隔板、机翼、机架到压气机盘、发动机、叶片、气瓶。例如，Ti-6Al-4V在美国F22“猛禽”战斗机总重中占36%。因此，对Ti-6Al-4V零部件进行设计并改进热加工工艺有助于大大降低成本。1 Ti-6Al-4V合金的级别Ti-6Al-4V合金根据间隙元素含量被划分成两种级别，它们之间的主要差异是氧含量不同。工业级Ti-6Al-4V中氧的质量分数为0.16%~0.20%；超低间隙(ELI)…     

氟化物A-TIG焊接Ti6Al4V的电弧行为

试验选用MF型氟盐(LiF,NaF,KF)、MF2型氟盐(MgF2,CaF2,BaF2)和KN型钾盐(KF,KCl,KBr)对氟化物A-TIG焊接Ti6Al4V的电弧行为进行了研究. 结果表明,LiF和KBr活性剂不会影响A-TIG焊电弧行为;KF和CaF2活性剂会显著收缩电弧,增加电弧温度,但不会影响电弧力;MgF2活性剂能显著收缩电弧,增加电弧温度,并能增大电弧力;BaF2活性剂不会影响电弧形态,但能增加电弧温度,减小电弧力;NaF和KCl活性剂可以不同程度地收缩电弧,增加电弧温度,但不会影响电弧力. 此外,A-TIG焊接Ti6Al4V应优先选用氟化物作为活性剂,在MF型氟盐中应优先选用KF,在MF2型氟盐中应优先选用MgF2.     

Ti6Al4V钛合金高温损伤模型及损伤机理

在800～1000℃及应变速率为0.01～5 s^-1条件下对Ti6Al4V钛合金进行了高温拉伸试验,研究了其高温损伤行为。基于Normalized Cockcroft-Latham(NCL)损伤模型,提出了考虑温度及应变速率的高温损伤模型,采用Gleeble Fracture Limit (GFL)方法测定了Ti6Al4V合金的临界损伤值。对Ti6Al4V合金拉伸过程进行了仿真模拟,并与拉伸试验的断裂长度进行对比。观察了合金的拉伸断口,分析变形条件对其断口形貌的影响。结果表明：模拟结果与试验结果的吻合度较高,相关系数R为0.993,表明该损伤模型对Ti6Al4V合金的损伤具有较高的预测精度;断口分析表明Ti6Al4V合金高温下为韧性断裂,且在较高的温度和较低的应变速率下表现出较好的塑韧性。     

氢对Ti—6Al—4V合金的高温增塑作用

测定了各种氢含量对Ti-6Al-4V合金的流变应力(σ),应变速率敏感指数(m)和延伸率(δ)的影响,并对其微观结构进行了观察研究。结果表明,适量的氢对该合金在800—860℃范围内具有减少流变应力和降低超塑温度以及增加塑性的作用。