47121β-Ti合金中相变的透射电镜观察

用透射电镜研究了Ti-4Al-7Mo-10V-2Fe-1Zr亚稳β-Ti合金中的相变规律。结果表明,淬火态存在无热ω相(ω_a)。低于500℃时效,发生β→B ω_(iso)→β α转变。在400℃以下,α相均匀长大,450—500℃时效,初期由等温ω相(ω_(iso))转变的α相不再是均匀长大,在原始β相晶界和晶内局部处发生选择性长大。高于550℃时效,发生β→β α直接转变,在多数α相的片中有内挛晶。内孪晶的量随着时效时间延长或温度升高而减少,最终消失。伴随这一过程;在α相片的边缘产生台阶和错动。低温或商温转变的α相,其与β相的晶体学取向都符合Burgers关系。本工作仅在一只试样的选区衍射花样中有弧形衍射斑,这最可能是TiH_2析出的结果。     

Ti_3Al-Nb合金的有序转变

研究了Ti_3Al-Nb合金在高温下的有序化,冷却过程高温β相转变及时效过程亚稳定β相分解的行为,结果指出,在1060℃固溶处理时,合金形成初生α_2和β高温有序相;在固溶处理后的冷却过程中,合金发生β→α_2+ω型转变;在700℃时效过程中,合金发生(β+ω型)亚稳→(α_2+β)稳定分解。     

Ti_3Al-Nb合金的有序转变SCIEI

研究了Ti_3Al-Nb合金在高温下的有序化,冷却过程高温β相转变及时效过程亚稳定β相分解的行为,结果指出,在1060℃固溶处理时,合金形成初生α_2和β高温有序相;在固溶处理后的冷却过程中,合金发生β→α_2+ω型转变;在700℃时效过程中,合金发生(β+ω型)亚稳→(α_2+β)稳定分解。     

Ti55531合金连续升温过程的相变行为

通过连续升温热膨胀法分析Ti55531(Ti-5Mo-5Cr-5V-3Al-1Zr)合金在连续升温过程中的热膨胀行为、物相组成和显微组织,绘制热膨胀微分曲线。结果发现:随着升温速率的增加,相变温度逐渐升高。其中,在1℃/min的升温速率下不同温度区间内的相变行为如下:低于192℃时,发生ωath→β转变;192~347℃时,发生β→ωiso转变;347~376℃时,发生ωiso→α+β、β→α转变;409~648℃时,发生β→α转变;648~831℃时,发生α→β转变;831℃时,转变为全β组织。计算得到α→β转变热激活能为188.04 kJ/mol。     

PHASE TRANSFORMATIONS IN Ti-10V-2Fe-3Al NEAR β-ALLOY DURING AGING

Ti-10V-2Fe-3Al合金水淬后,在250—450℃的时效温度范围内,随温度的升高或时间的延长,逐步发生α″→β,ω_a→ω→α,β→β+ω→β+α和β→β+α等相变过程,并波此重叠.当时效温度高于450℃,发生β→β+α转变。考察了时效组织的形态与分布,给出了α相和β相的点阵常数变化与时效温度的关系,以及硬度与时效的关系。     

Ti-1300合金等温时效过程中相结构和组织转变

采用OM、SEM、XRD和TEM等研究了固溶态Ti-1300合金在350~700℃等温时效过程中相结构和组织转变。结果表明,Ti-1300合金在350℃等温时效时,β相基体上开始弥散析出细小的颗粒状ω相,后期ω相消失,出现了片状的α相。亚稳β相的分解方式为:β→ω+β→α+β。在400℃等温时效1 h时,亚稳β相分离出了β′相,继续保温,β′相消失,出现了长针状α相,亚稳β相的分解方式为:β→β′+β→α+β。在500~700℃等温时效时,α相在β晶界和晶粒内亚晶界上快速形核,随着保温时间的延长,晶界α相逐渐向晶内生长为α集束,随着时效温度升高,α相的片层越厚;亚稳β相的分解方式为:β→α+β。     

TB17钛合金两相区等温时效析出行为研究

采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了亚稳β钛合金TB17在α+β两相区固溶处理后的等温时效析出行为，并分析了次生α相的析出位置、尺寸、形态。结果表明：TB17钛合金在350 ℃等温时效时，发生β→ω相变，ω相呈椭圆状，尺寸在3~5 nm之间；在450 ℃和550 ℃等温时效过程中，主要发生β→α相变。α相首先在亚晶界和亚晶缺陷处形核并长大，最后形成细小的棒状α相，并且两相区固溶时所保留的大量亚晶界加快了时效过程中次生α相的析出响应。     

Ti-B19合金时效过程中亚稳定β相的分解

采用透射、扫描电镜及X射线衍射分析研究了Ti-B19合金中亚稳定β相在时效过程中的分解特性。结果表明:500～650℃时效,随时效时间增加,先在晶内变形带上析出点状α,然后“连点成线”,同时针状α相沿晶界和在晶内与β相成一定位向关系析出。700～750℃时效,点状α相析出规律类似,针状α相钝化,以短棒状形态在晶界上析出,并且析出量减少。低温时效(300～450℃)时,先析出过渡相ω相,再逐渐转变到平衡α相,但在 400～450℃时效过程中,α相的析出却包含了两种析出机制:既有直接析出的α相,也有通过ω相转变的α相。     

β-CEZ钛合金在固溶时效时ω相与α相的组织演化规律

主要通过SEM和TEM观察固溶时效过程β-CEZ钛合金ω相和α相的组织变化规律。发现β-CEZ合金在固溶处理后析出尺寸1～2 nm的无热ω相,在350～500℃时效处理时,ω相辅助形核析出长100～200 nm的针状α相,且随着时效温度升高,α相数量增多,尺寸略有长大。当时效温度达到550℃时,ω相基本消失,α相继续长大到约300nm。当时效温度升高到650℃以后,晶界析出大量的长条状α相,晶内α相长度长大到数微米。     

Ti-B19合金时效过程中亚稳定β相的分解

采用透射、扫描电镜及X射线衍射分析研究了Ti-B19合金中亚稳定β相在时效过程中的分解特性。结果表明：500～650℃时效，随时效时间增加，先在晶内变形带上析出点状α，然后“连点成线”，同时针状α相沿晶界和在晶内与β相成一定位向关系析出。700～750℃时效，点状α相析出规律类似，针状α相钝化，以短棒状形态在晶界上析出，并且析出量减少。低温时效（300～450℃）时，先析出过渡相ω相，再逐渐转变到平衡α相，但在400～450℃时效过程中，α相的析出却包含了两种析出机制：既有直接析出的α相，也有通过ω相转变的α相。     

固溶和时效处理对粗晶Ti-22Al-25Nb合金显微组织的影响

通过一系列固溶和时效热处理试验,研究了不同温度和时间对粗晶Ti-22Al-25Nb合金组织显微组织演变的影响。结果表明:在(O+B2)相温度区间进行固溶时,随着温度的升高,合金的O相含量逐渐增加,尺寸逐渐变大,在外观形态上由针状逐渐长大为球状;在(O+α_2+B2)和(α_2+B2)相温度区间进行固溶时,随温度升高合金表现为α_2相颗粒的增多和长大。合金在730℃进行短时时效时,主要表现为α_2相的析出和初生O相的形成,时效时间越长,α_2相和O相的长大越明显;在870℃进行短时时效时,表现为晶界α_2相的聚集和晶粒内部条状O相的形成,随着时效时间的延长,α_2+β→O的转变程度增加,α_2相含量出现明显的降低。     

生物医用Ti-Nb-(Ta)-Zr合金的微观结构与性能

采用显微硬度测试、X射线衍射分析和透射电子显微镜观察等方法,研究不同热处理后生物医用Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金和Ti-35Nb-7Zr合金的显微硬度变化及微观组织特征,揭示Ta元素的添加对合金微观结构、时效析出序列及性能的影响。结果表明:Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金比Ti-35Nb-7Zr合金具有更明显的时效强化效果;固溶处理(ST)后经300和600℃时效处理,Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金的时效析出顺序可以描述为β+α″(ST)300℃→β+α600℃→β+α+等温ω,而Ti-35Nb-7Zr合金的时效析出顺序为β+α″+淬火ω(ST)300℃→β+α+等温ω600℃→β+α;Ta元素的添加抑制固溶处理过程中淬火ω相的析出,提高时效过程中等温ω相的析出温度。     

双级时效对Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe医用β钛合金显微组织与力学性能的影响

利用XRD、TEM、显微硬度、拉伸试验等分析方法研究双级时效热处理对Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe医用钛合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:双级时效硬度曲线在单级时效的上方并且出现明显的双峰特征。双级时效后,合金的晶内形成由片层α组成的"阶梯状"α组织,对硬度产生较大的贡献。单级时效(550℃)与双级时效((400℃,1 h)+550℃)的相析出序列分别为β→β+α″→β+α和β→β+ω→β+α″→β+α。合金性能最优的时效工艺为(400℃,1 h)+(550℃,2 h)。在此条件下合金弹性模量、抗拉强度、伸长率分别为65 GPa、845 MPa、14.3%,具有良好的综合性能。     

时效过程中ω相辅助α相形核及α相对Ti-1300合金力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和显微硬度仪等技术对Ti-1300合金不同热处理工艺的试样进行了观察与表征,研究Ti-1300合金的ω相对时效过程中β→α相转变及微观组织与力学性能的影响。结果表明:固溶处理的试样以4℃/min的速率加热到350℃保温10 min,随后加热到500℃保温4 h,析出α相的平均尺寸(长度)为54 nm;而直接在500℃保温4 h析出α相的平均尺寸(长度)为202 nm。将固溶后的试样随炉加热(4℃/min)到350℃,b相中只有ω相析出;加热到400℃时,在组织中发现了α相依附ω相形核现象,加热到500℃保温4h时,ω相消失,合金获得极为细小均匀的a相。时效过程中析出的α相对合金的硬化作用比ω相的更为显著。     

近β型钛合金Ti-B19时效过程中的相变及显微组织

研究了Ti-B19台金300℃～750℃时效过程中的相变和显微组织演变=结果发现：300℃～350℃时效过程中，在芦基体上首先会形成球状ω相，α相必须借助中间过渡相ω形核．多呈颗粒状；400℃—450℃时效．α相既可通过中间ω相转变．多星颗粒状，也可直接从口相中形桉，多呈针状；500℃～650℃时效，针状α直接从β晶界或晶内析出，500℃以匕时效可发现点状口相“连点成绩”的现象．可能与变形带有关；700℃～750℃时效．平衡α相多呈棒状。700℃时效10min发现块状α相析出。试验温度范围内大多数α相与卢基体满足Burgers位向关系，但在400℃～500℃时效10h左右有不符合Burgers位向关系的2α相出现。     

TB17钛合金在等温时效过程中的相析出行为

采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和硬度测试分析了新型超高强韧钛合金TB17在等温时效过程中析出相的演变及时效响应。结果表明：该合金在350 ℃时主要发生β→β+ω相变,ω相为细小的颗粒。在450 ℃下进行时效处理时,α相通过ω相辅助形核的方式形核长大。在550和650 ℃时主要发生β→β+α相变,α相为片层状。在该温度范围内长时间进行时效处理的TB17合金存在2种类型α相,满足Burgers关系的1α相和不满足Burgers关系的2α相。其中2α相为孪晶α相,在1α相内部｛102｝孪晶面形核,并不断消耗1α相而长大。TB17钛合金的时效特征与其他β型钛合金相似。TB17钛合金的时效响应快,显微硬度随着时效温度升高呈现出先增加后降低的趋势,在450 ℃时效处理下硬度达到最大。     

热轧变形对Ti-10V-2Fe-3Al合金组织和性能的影响

研究了形变温度、形变量以及双重时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着形变温度的提高,在时效过程中析出的次生α相含量逐渐增加,合金强度升高;然而,当形变温度高于相变点时,初生α相对β晶粒的钉扎作用明显减弱,使得β晶粒迅速长大,导致合金的拉伸塑性明显下降;次生α相的体积分数主要决定于形变温度,因此应变量对Ti-10V-2Fe-3Al合金力学性能的影响较小.此外,相对于单重时效工艺,由于在低温时效(300℃×8h)时发生ω→α转变,为次生α相提供了均匀的形核点,Ti-10V-2Fe-3Al合金在低温-高温双重时效工艺中获得了更加均匀、细小的α+β显微组织,使得拉伸强度获得比较大的提高.     

TC21两相钛合金中斜方马氏体的时效分解

研究了TC21两相钛合金淬火后马氏体在时效过程中的组织结构变化及其引起的强化效应。结果表明:合金淬火后得到交错排列的针状斜方马氏体组织,在300-700℃之间时效4h,α″相的分解次序遵循α″→α″+α→α+β规律。低温时效时首先形核析出针状的初生α相,随着时效温度的升高,初生α相在长大的同时其片层之间析出十几纳米宽、几个微米长的细小次生α相,且β相呈10～50nm大小的颗粒状弥散分布在α相之间,随后的时效过程中次生α相和β相迅速长大,最终斜方马氏体完全分解为α+β混合相。显微硬度分析表明,利用斜方马氏体的逆转变,通过在时效过程中均匀地析出细小的次生α相和纳米级弥散分布的β相可使合金具有明显的时效强化效果,500℃时效4h后,TC21合金的显微硬度比淬火态提高了35%。     

TB8钛合金双级时效过程中的组织演变及时效响应（英文）

利用场发射扫描电镜(FE-SEM),X射线衍射仪(XRD),差热分析仪(DSC)等测试手段和分析方法,比较系统地研究了TB8钛合金的双级时效过程中组织演变及强化响应行为。结果表明:TB8钛合金在400℃/1 h预时效时β基体析出ω相,而在随后进行的500℃终级时效时ω相转变为α相。随着终级时效的持续,合金的硬度明显提高,合金析出α相的数量不断增加,尤其(101)α的衍射峰强度明显增强。经FE-SEM、DSC和XRD的结果分析发现,预时效处理产生了较多的细小弥散析出相,成为α沉淀相的转变基础,终级时效在5.5 h时基本完成相转变,而双级时效有利于减小析出α相的尺寸。     

Ti-B19钛合金的β→α＋β等温相变动力学

利用原位电阻法、同步X射线衍射等技术较为系统地研究了亚稳β钛合金Tj-B19的β→α＋β等温相变动力学。结果表明，在试验温度范围内，Ti-B19合金的等温相变为长程扩散控制的形核与长大过程，可以用JMA方程进行描述。在试验温度范围，500℃等温时效时相转变完成所需时间最短，相转变速度最快，当温度大于500℃时，随温度升高，相转变速度降低，这与相转变驱动力不足有关。当温度低于500℃时，由于受溶质扩散速度的影响，完成相转变所需时间更长。α相的数量是温度的函数，在500℃等温时，α相的数量最多，为57．7％，然后随温度的升高，α相的数量减少。根据试验结果，绘制了合金的时间-温度-转变量图（TTT图），其“鼻温”在500℃-550℃之间。