IMPROVEMENT IN TENSILE PROPERTIES OF α+β TYPE Ti ALLOYS BY HYDROGEN TREATMENT

提出了一种新的细化α+β型钛合金显微组织的氢处理工艺:在合金的氢化β转变点以下0—40K的温度范围对合金渗氢处理,空冷至室温,最后在948K真空除氢。Ti-6Al-4V和Ti-5Al-2.5Fe合金经此工艺处理后,组织显著细化,屈服强度,拉伸强度及延伸率分别提高8—15％,5—13％,7—14％。     

H处理对TiAl基金属间化合物高温变形的影响及计算机辅助分析

研究了置氢处理对Ti Al基金属间化合物Ti-45Al-5Nb-0.8Mo-0.3Y高温变形的影响。通过计算机辅助分析发现,含0.037%H的Ti-45Al-5Nb-0.8Mo-0.3Y合金峰值应力低于未置氢合金,原因是置氢处理提高β相含量以及动态再结晶、位错运动和孪生变形的程度。置氢处理导致片层间距减小,细化组织结构,提高了合金塑性。     

Al-Ti、Al-Ti-C中间合金对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金对AZ91D镁合金的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加Al-5Ti中间合金使晶粒粗化,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金使晶粒细化,Al-8Ti-2C中间舍金的细化效果明显且细化后组织细小均匀;添加Al-5Ti中间合金使合金的力学性能降低,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的拉伸强度和伸长率得到了提高;添加Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的耐腐蚀性能得到了改善。对于AZ91D合金而言,Al-8Ti-2C中间合金是一种良好的晶粒细化剂。     

Ti-6Al-4V合金的轧制与组织性能

采用光学显微镜、透射电镜和拉伸试验等手段,研究了多道次两向轧制和单向轧制对不同原始状态(热轧态、水淬态和空冷态)Ti-6Al-4V合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,热轧态Ti-6Al-4V合金的组织为片状α相+β相+少量等轴α相,水淬态Ti-6Al-4V合金形成了针状马氏体组织,空冷态Ti-6Al-4V合金形成了网状组织。Ti-6Al-4V合金适宜的两向轧制温度为700 ℃,此时合金中可见颗粒状β相弥散分布在α基体上。两向轧制Ti-6Al-4V合金的抗拉强度和屈服强度从高至低顺序为:水淬态>热轧态>空冷态,且轧向强度要高于横向;相较于单向轧制,两向轧制明显降低了Ti-6Al-4V合金板材拉伸性能的各向异性,且水淬态Ti-6Al-4V合金的轧向和横向强度差异最小,700 ℃轧制Ti-6Al-4V合金的主要细化机制为位错细化。     

B元素对Ti-46A1和Ti-46A1-5Nb合金柱状晶组织的影响

B元素对Ti-46Al和Ti-46Al-5Nb（原子分数,％）合金的柱状晶组织均有明显的细化作用,且对后者的细化效果更显著。这一现象可归结为：B元素在Ti-46Al-5Nb合金中的溶解度较低,硼化物析出量增加,柱状晶组织进一步细化。     

Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si合金的联合变质作用

研究了Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si活塞合金组织和性能的影响。结果表明，加入0．2％Al-5Ti-1B中间合金能使经Al-P中间合金变质过的ZL109合金的共晶团和初晶硅进一步细化，抗拉强度也明显提高。随着Al-5Ti-1B加入的增加这种细化作用逐渐减小，当Al-5Ti-1B的加入量为2％时甚至使ZL109中的初晶硅变粗，抗拉强度也随之降低。     

熔铸法制备Al-Ti-C(石墨烯)细化剂及其对Al-6Mg合金力学性能的影响

采用石墨烯、工业纯铝和海绵钛在中频感应炉中熔炼制备了Al-5Ti和Al-5Ti-0.3C铝合金晶粒细化剂(石墨烯进行了粗化处理),通过金相显微镜,扫描电镜,X射线衍射仪,能谱仪和万能拉伸试验机研究了该晶粒细化剂的显微组织及其对Al-6Mg合金的细化效果。结果表明,两种晶粒细化剂均主要由Al相和Al3Ti相组成,在Al-5Ti-0.3C晶粒细化剂的Al基体中含有一定量的碳。两种细化剂分别加入到Al-6Mg合金中,Al-5Ti-0.3C细化效果明显优于Al-5Ti细化剂的。加入质量分数为1%的Al-5Ti-0.3C的细化剂,显著提升了Al-6Mg合金的综合力学性能,抗拉强度和屈服强度分别达到203 N/mm~2和128 N/mm~2,伸长率和断面收缩率分别为11%和15.29%。用石墨烯做碳材料制备Al-5Ti-0.3C晶粒细化剂,其细化机制有待于深入和系统的研究。     

Al-5Ti-1B对铸造702A铝合金组织和性能的影响

铝合金的晶粒大小对合金的力学性能有着显著的影响.本研究采用性能稳定的Al-5Ti-1B合金细化剂对702A铝合金进行细化处理,对比细化剂的不同含量对铸造702A铝合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,在Al-5Ti-1B含量为0.15％时,合金细化剂在细化a枝晶的同时,共晶Si相也得到细化;其力学性能随着细化剂含量的增加,抗拉强度呈上升趋势,综合力学性能得到提高.     

氢对Ti-6Al-4V合金微观组织的影响

采用累计流量法对供应态Ti-6Al-4V合金进行了固态置氢,运用OM、XRD、TEM分析等方法研究了Ti-6Al-4V合金固态置氢后的微观组织状态及演变过程。结果表明:供应态Ti-6Al-4V合金的置氢量低于0.30%(质量分数,下同)时,置氢使得Ti-6Al-4V合金中的α相减少、β相增加;置氢量达到0.30%时,置氢Ti-6Al-4V合金中有δ氢化物(TiH2相)形成;β-Ti(H)共析转变生成α-Ti和δ氢化物时主要以切变方式进行;置氢Ti-6Al-4V合金的相变温度最多下降了180°C,与Ti-6Al-4V合金在置氢过程中的相体积比变化和共析转变有密切关系。     

Al-5Ti-0.25C-2RE对3003铝合金组织的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等手段,研究了Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金对3003铝合金铸态组织的影响.结果表明:Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金能有效细化3003合金晶粒,0.5wt.％的添加量可将3003晶粒由1 729 μm细化至172 μm; Al-5Ti-0.25C-2RE中问合金对3003合金晶粒细化具有速效性和长效性,保温15 min时晶粒被细化至156μm,细化效果达到最佳;Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金能有效将3003合金中长针状第二相变质成细小短杆状和颗粒状.     

钛合金的加氢处理

[日刊《铸锻造与热处理》报道]美国人L·莱温提出,粉末冶金钛合金,经烧结加压成形后,于β温区进行固溶、加氢、脱氢处理能细化组织,提高合金的疲劳强度。他认为,这种方法适用于α型的Ti-5Al-2.5Sn,近α型的Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo,α+β型的Ti-6 Al-4V、Ti-6Al-6V-2Sn,近β型的Ti-10V-2Fe-3Al,β型的βⅢ(Ti-11.5Mo-6Zr-4.5 Sn)等合金。莱温的这项科研成果已取得了美国专利。     

Ti-6Al-4V-xH合金相转变的原位研究（英文）

研究在加热和冷却过程中的氢致Ti-6Al-4V合金组织转变和相转变。试样从室温加热到1273 K,随后又冷却至室温。氢含量范围为0~0.8%(质量分数)。系统研究氢致Ti-6Al-4V合金动态相变过程及相应的机制。当氢含量增大时,β相转变温度显著降低,但幅度趋缓,并且β相体积分数逐渐增加。在加热过程中,置氢Ti-6Al-4V合金的相转变可以分为三个阶段,具体的过程是:δ→α+H2↑?δ+α′→βH?α′→αH+βH?αH→α+H2↑?α→β?βH→β+H2↑。另外,也对氢含量与α′马氏体的Ms和Mf的关系进行研究。     

粉末压制Al-5Ti-1B合金的显微组织与晶粒细化性能

采用气雾化工艺制备Al-5Ti-1B合金粉,然后压制成Al-5Ti-1B合金,研究了粉末压制Al-5Ti-1B合金的显微组织与晶粒细化性能,并与铸造Al-5Ti-1B合金进行了比较。结果表明:气雾化快速凝固可以抑制TiB_2粒子的团聚和细化TiAl_3相,使TiB_2粒子和TiAl_3相均匀分布在粉末压制Al-5Ti-1B合金的α(Al)基体上。在纯铝熔体中添加0.2%(质量分数)的粉末压制Al-5Ti-1B合金并保温2 min,可使纯铝的晶粒组织从粗大的柱状晶细化为平均直径为183μm的等轴晶。保温时间延长至180 min,纯铝的晶粒平均直径仍保持在229μm。与铸造Al-5Ti-1B合金相比,粉末压制Al-5Ti-1B合金具有更强的晶粒细化能力和抗细化衰退能力。     

细化剂对2026铝合金组织与性能的影响

研究了Al-5Ti-1B和Al-3Ti-0.15C两种细化剂对2026铝合金铸锭组织、型材组织及型材性能的影响。结果表明,在0.2%的添加量下,Al-5Ti-1B细化剂的细化效果优于Al-3Ti-0.15C细化剂,采用Al-5Ti-1B细化剂生产的铸锭和型材的晶粒尺寸均小于对比试样;采用Al-5Ti-1B细化剂生产的型材强度略高于采用Al-3Ti-0.15C细化剂生产的型材,但伸长率略有降低。     

Al-3Ti-1B-0.2C中间合金对A356合金的晶粒细化行为

对比了Al-5Ti-0.4C、Al-5Ti-1B及Al-3Ti-1B-0.2C中间合金对A356合金的晶粒细化行为.发现在730℃时,加入0.2%的Al-3Ti-1B-0.2C中间合金,可以使A356合金的晶粒尺寸由1000 μm以上细化至175 μm左右,保温60 min内,细化效果稳定,其细化能力明显优于Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.4C中间合金,且该中间合金的加入不影响Sr对共晶Si的变质效果.与Al-5Ti-1B中间合金细化后的A356合金相比,经Al-3Ti-1B-0.2C中间合金细化后的A356合金室温抗拉强度和伸长率分别提高了5.18%和15.98%.     

氢处理细晶钛合金的拉伸性能及其在牙科上的应用

氢处理是能够使钛合金晶粒尺寸达1μm以下的为数较少的方法之一。利用这种方法可以使α+β型钛合金Ti-6Al-4V及富β的α+β型钛合金Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe获得晶粒尺寸小于0.5μm的等轴细晶组织,使合金具有优异的超塑性能。日本学者中東潤对这两种合金进行氢处理,研究其常温性能及超     

Al-8Ti-2C中间合金对AZ91D镁合金的组织和性能的影响

研究Al-8Ti-2C中间合金对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响。结果表明,添加Al-8Ti-2C中间合金可使AZ91D晶粒细化,而且可以改变-βMg17A112相的形态,由连续状或断续状β相转变为粒状β相,但当Al-8Ti-2C中间合金的加入量大于0.4%时,镁合金的晶粒有粗化趋势。Al-8Ti-2C中间合金对AZ91D合金拉伸强度和伸长率的影响具有类似的趋势,即随着Al-8Ti-2C中间合金加入量的增加,AZ91D合金的拉伸强度和伸长率先升高,后下降,当加入量为0.4%时具有最大值。AZ91D合金断裂机制存在着由解理断裂向准解理断裂再向解理断裂转化的模式。Al-8Ti-2C中间合金的加入,并没有改变基体-αMg的树枝晶形态,但对其尺寸大小有影响。     

粉末冶金Nb-35Ti-6Al-5Cr-8V合金组织演变及其力学行为

采用粉末冶金法对不同球磨时间的Nb-35Ti-6Al-5Cr-8V合金机械合金化粉末塑变行为,热压烧结材料的微观组织结构和力学行为进行了研究。研究结果表明：塑性良好的Nb-35Ti-6Al-5Cr-8V粉末随着球磨时间增加首先变形为大尺寸的片状、后经持续的加工硬化破碎成絮状;热压烧结能够制备微观组织可控晶粒细化的Nb-35Ti-6Al-5Cr-8V合金,合金由单一的Nbss相构成,Ti、Al、Cr、V元素固溶引起Nb晶格尺寸减小0.0685 ?;随着球磨时间增加合金晶粒明显细化进而显著提高了合金的维氏硬度和室温压缩强度,其变化符合材料硬度和强度的Hall-Petch规律。粉末冶金制备Nb-35Ti-6Al-5Cr-8V合金的各项力学性能明显优于熔铸法制备合金。     

钛合金表面激光熔覆材料研究进展

研究了Ti-45Al-5Nb（at％）和Ti-45Al-5Nb-0．3Y（at％）合金的铸态显微组织。结果表明：稀土Y的添加改变了Ti-45Al-5Nb合金的铸态显微组织，促进了等轴晶粒的形成，极大地细化了晶粒；稀土Y主要富集在等轴晶粒的晶界处，并呈断续网络状分布，还有极少量的稀土呈小颗粒分布在晶粒内部；与Ti-45l-5Nb合金相比，Ti-45Al-5Nb-0．3Y合金除了γ和α2相外，还形成了富集Al和Y的富稀土 相-YAl2相；在合金凝固过程中，稀土Y能够提高TiAl合金的形核率，同时稀土Y在固液界面前沿的富集抑制了初生声相的生长，并且后者对晶粒的细化起主要作用。     

动态合成对制备新型Al-Ti-B-RE细化剂第二相粒子的影响北大核心CSCD

为进一步优化铝中间合金细化剂的组织,提升细化性能,采用动态合成工艺制备新型Al-5Ti-1B-1RE中间合金晶粒细化剂,并与常规制备工艺进行对比,对所合成的中间合金的微观组织、细化工业纯铝的效果及力学性能进行了分析。试验结果表明:动态合成工艺制备的新型Al-5Ti-1B-1RE中间合金细化剂中的第二相粒子在Al基体中分布更具有细小均匀性;细化工业纯铝时,细化效果更好,细化后工业纯铝的极限拉伸强度和伸长率得以提高。