热处理对Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe合金组织与力学性能的影响研究

对Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe(Ti-35421)合金进行了不同工艺的固溶时效处理,研究了热处理后的组织演变规律与力学性能。结果表明：经不同温度固溶+540℃时效后,随着固溶温度的升高,初生α相板条变短变粗,体积分数减少,针状次生α相体积分数增加,Ti-35421合金的强度增加,塑韧性减小,拉伸断口表面韧窝数量减少、尺寸变小,逐渐出现微孔和空洞;经775℃固溶+不同温度时效后,随着时效温度的升高,针状次生α相变短变粗,次生α相间距增大,合金的强度减小,塑韧性增加,拉伸断口表面韧窝逐渐变大变深,微孔和空洞逐渐消失。当热处理工艺为775℃/1 h/AC+560℃/16 h/AC时,Ti-35421合金的抗拉强度为1125 MPa,屈服强度为1024 MPa,延伸率为5.5%,冲击吸收功为36.3 J,具有良好的强塑韧性匹配。     

热处理工艺对Ti-53合金显微组织和力学性能的影响

对Ti-53(Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe)钛合金在不同热处理条件下的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,完全退火处理后,β相明显减少,α相发生再结晶,组织由针片状α相+少量β相组成,强度、硬度较低,塑韧性较高;固溶处理后,部分β相无扩散转变为α’相;时效处理后,固溶时出现的部分不稳定α’相发生分解,最终组织为片状α相+高度弥散的β相+少量α’相,还出现一定量的β斑,强度和硬度明显提高,塑韧性也有所提高。Ti-53合金的室温拉伸断口表现为韧脆混合断裂特征。     

热处理对SPS烧结Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金显微组织和力学性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备生物医用Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金,研究固溶时效处理对合金显微组织和力学性能(强度、塑韧性及弹性模量)的影响。结果表明:合金经850℃固溶处理后主要由β相、少量初生α相及淬火马氏体α″相组成;在450℃时效处理后,合金基体β相内析出大量细小无规则的针状次生α相,随着时效时间从4 h延长到48 h,次生α相趋于定向析出,含量和尺寸逐渐增大;与烧结态相比,固溶时效处理后合金抗压强度和弹性模量增大,而塑韧性呈先提高后降低趋势;经优化后固溶时效处理制度为(850℃,1.5 h,WQ)+(450℃,4 h,FC),此时合金抗压强度、屈强比和弹性模量分别为1701 MPa、0.69 GPa和42.8 GPa。     

热处理对Ti-633G合金显微组织及力学性能的影响

研究了热处理对Ti-633G合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,β固溶处理的冷却速度控制β转中的α片的成份、尺寸和形貌。炉冷、空冷、油淬和水淬相应地产生粗片α、平直α、网篮α和马氏体α′组织。显微组织对Ti-633G合金的拉伸、热稳定及蠕变性能有显著影响。其中,细魏氏α组织(平直α和网篮α组织)的综合性能最佳。     

热处理对CMT电弧熔丝增材制造Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金显微组织和力学性能的影响

采用基于冷金属过渡焊接的电弧熔丝增材制造技术(CMT-WAAM)制备了Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(Ti6321)合金,研究了热处理对Ti6321合金显微组织、力学性能的影响。研究表明,沉积态Ti6321合金组织由不规则的多边形原始β晶和晶界α相(α_(GB))组成,晶内分布有厚度不均的α片层和少量β相。经α+β两相区退火后,α片层内部的位错密度降低,其中,700℃退火后强度和冲击吸收功均有所降低,800℃退火后冲击吸收功提高,且强度达到1050 MPa以上。经双重热处理后析出次生α相(α_s),晶界α相(α_(GB))弱化呈断续分布,Ti6321合金冲击吸收功最高达到34 J。不同热处理状态下的冲击断口均有大量韧窝,为典型的韧性断裂。     

复合热处理对A319合金显微组织和力学性能的影响

研究了不同复合热处理制度(深冷处理和常规固溶、时效热处理工艺不同组合)对A319合金组织和性能影响。结果表明,深冷处理对A319合金有预时效作用,可促进随后的常规热处理中富铁相和富铜相的弥散均匀析出;经复合热处理的试样均比仅常规热处理试样的力学性能高。其中,先经常规热处理再进行深冷处理的复合处理工艺获得的试样力学性能最高,抗拉强度达299 MPa,伸长率达4.8%,比常规热处理试样分别高13%和33%。     

热处理对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织和性能的影响

研究了普通退火、固溶热处理、β热处理、固溶时效、等温退火和双重退火六种热处理工艺对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金棒材组织和性能的影响。结果表明:采用普通退火或等温退火时都可以获得等轴组织,棒材在普通退火后具有较高的强度和较低的冲击韧性,在等温退火后强度最低,而冲击韧性最高;采用固溶处理、固溶时效或双重退火时均可获得双态组织,棒材在固溶处理后具有略低的强度和较高的冲击韧性,固溶时效后具有最高的强度和最低的冲击韧性,双重退火后能够获得最佳的强度和冲击韧性;采用β热处理则获得粗大的魏氏组织,材料的冲击韧性很高,但塑性降低非常严重。     

热处理制度对Ti-55531合金组织和力学性能的影响

通过采用不同的热处理制度研究了时效温度和β退火温度对Ti-55531合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Ti-55531合金固溶加时效处理后可获得初生α相呈长条或等轴状的组织,β基体上大量析出的次生α相使其获得较高的强度,且强度随时效温度升高而显著降低,延伸率变化不明显,断面收缩率在620℃以上随着时效温度升高有所增加,但该组织状态断裂韧度偏低;β退火后可获得均匀的片状组织,具有较高的断裂韧性,抗拉强度在600~650℃之间随退火温度升高呈线性关系降低,可根据需要很方便地调整强度级别,塑性随退火温度升高变化不太明显。     

热处理对TiNbZrMo合金显微组织和力学性能的影响

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了名义成分为Ti-12Nb-12Zr-2Mo(质量分数,%)的合金,对获得的样品在真空热处理炉中进行热处理。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及力学测试等技术对铸态和热处理后得到样品的显微组织和力学性能进行系统研究。结果表明:铸态和退火状态下合金的组织均由α和β相组成,淬火状态下合金组织由α′和β相组成。热处理有利于提高合金的强度,而不改变合金的弹性模量。     

热处理对Ti-Ni合金显微组织和力学性能的影响

研究了冷加工变形量为48%的Ti-Ni合金经中温退火(350～600 ℃)处理后退火温度对合金显微组织及室温力学性能的影响.结果表明,变形后获得部分非晶的纳米组织,400 ℃退火后合金发生再结晶;500 ℃退火后完成再结晶,晶粒开始长大;600 ℃退火后合金组织完全粗化,室温下为粗大的自协调马氏体.退火温度升高,合金的抗拉强度大大下降,当退火温度高于500 ℃时,伸长率大大增加,伸长率大于50%.室温下合金拉伸变形时应力诱发马氏体相变的临界应力值σs受退火温度和相变温度的制约.     

氘含量对Zr-4合金显微组织和力学性能的影响

采用XRD,OM,BSE,SEM和显微硬度计等手段研究了氘含量对Zr-4合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,随着氘含量(质量分数)从1.35%增加到2.21%,氘化物数量增加,其形态及分布也发生了显著变化:在1.35%时,主要以晶内针状氘化物析出为主;随着氘含量增加,晶界块状氘化物快速增长;当氘含量进一步增加至2.21%时,晶界块状氘化物开始相互衔接,并逐渐向晶内生长.在氘含量较高的样品表层,有一定厚度的氘化物层形成,且层内出现微裂纹.所形成的氘化物以d-氘化物为主,而高氘含量样品表面有e-氘化物出现.样品心部至表面存在一定的硬度梯度,且随着氘含量的增加,样品的硬度增加,其相应的硬度梯度增大.随氘含量增加,样品的屈服强度略有增加,而抗压强度却显著下降,由1.35%下的1176 MPa降低到了2.21%下的856 MPa.抗压强度的降低与组织中微裂纹有关.样品压缩后的裂纹主要沿晶界块状氘化物形成并扩展,因此晶界块状氘化物是材料压缩性能下降的主要原因.     

快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金显微组织及热稳定性的研究

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe合金薄带，利用DSC分析、X射线衍射和透射电镜来分析该合金的急冷态和退火态组织，测定了合金在 同温度下退火10h后的显微硬度。结果表明，快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金稳冷态组织中存在两种初生相：Al3Ti相和Al5Ti2相；而经300℃退火10h后，将发生亚稳相Al5Ti向稳定相Al3Ti 的转变；经400℃退火10h后，组织中出现了平衡稳定相Al13Fe4，且在热处理过程中弥散析出Al3Ti相。     

热轧工艺对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了热轧温度、变形程度对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金显微组织和拉伸性能的影响.结果表明通过对热轧工艺的调整,可以使合金的强度、塑性在较大范围内变化.两相区变形可获得良好的塑性;β区变形能保证合金较高的强度;一火β区变形+ 一火两相区变形可获得较好的强塑性配合.     

热处理Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金的显微组织与力学性能（英文）

研究热处理参数对Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr合金显微组织的影响及其等轴组织、双态组织和魏氏组织的室温拉伸力学性能和拉伸断口形貌。获得3种典型显微组织的热处理温度分别为830、890和920°C,并保温30 min后炉冷。炉冷时,初生α相体积分数随热处理温度的升高而减小,在热处理温度为830、890和920°C时,初生α相的体积分数分别为45.8%、15.5%和0;空冷时,初生α相体积分数的变化规律类似。升高热处理温度和炉冷均有利于次生α相的析出和长大。等轴组织具有良好的综合拉伸性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率分别为1035 MPa、1011 MPa、20.8%和58.7%;双态组织的屈服强度和伸长率略低于等轴组织的屈服强度和伸长率;魏氏组织的韧性差、屈服强度低,但抗拉强度高达1078 MPa。等轴组织和双态组织的室温拉伸断口呈韧窝断裂,塑性较好;魏氏组织的室温拉伸断口中韧窝断裂和晶间断裂共存,塑性较差。     

退火温度对Zr-3.3Si合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微(OM),X-射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)对铸态以及分别在600、700、800和900℃退火处理30 min的Zr-3.3wt%Si合金的显微结构进行了研究。结果表明:铸态Zr-3.3Si合金的相组成主要为α-Zr、Zr5Si3和Zr2Si,合金退火处理后,没有新的衍射峰出现,但衍射峰向高角度有轻微的偏移。在600℃退火时,粗大的四边形Zr5Si3相数量减少,而长条状的硅化物没有明显变化;退火温度为700℃时,四边形硅化物数量增多,尺寸细小、分布均匀;温度继续升高,硅化物的尺寸没有减小,反而增加。力学性能研究表明:在700℃退火时合金的抗压强度和屈服强度最高,分别达到1249 MPa和1094 MPa,硬度值达到最大,约353 HV0.2,但塑性应变是最低的,仅有6.2%。     

热处理对TC18合金显微组织和力学性能的影响

研究了(α+β)相区等温锻造后β热处理、双重退火工艺对TC18钛合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在(α+β)相区锻造后采用β热处理,形成粗大β晶粒,引起"β脆性",强度和断裂韧性较高,塑性急剧降低,不能满足技术要求,有待进一步研究;采用双重退火热处理,强度稍低,塑性和断裂韧性均较好,综合性能较好。     

热处理对Ti-48Al-2Cr合金组织与力学性能的影响

采用真空水冷铜坩埚感应熔炼炉及石墨型离心铸造工艺制备了Ti-48Al-2Cr合金,随后对其进行真空退火处理。通过扫描电镜观察了合金的微观结构以及断口形貌,采用维氏硬度计、冲击试验机测试了合金的显微硬度和冲击性能。结果表明:热处理对Ti-48Al-2Cr合金的显微组织无显著影响,合金显微组织为双相结构,在晶界出现了Cr元素微观偏析,主要形貌为柱状晶,热处理后形成的等轴晶分散于基体组织上,并改善了合金的冲击韧性和抗断裂变形能力,但对其显微硬度影响不大。     

热处理工艺对Ti-6Al-7Nb合金显微组织及力学性能的影响

研究了Ti-6Al-7Nb合金在不同热处理工艺后的显微组织、硬度、拉伸性能和疲劳性能。结果表明:在930℃×30 min/水冷+600℃×4 h时效热处理后,亚稳定β相中析出的亚微米尺度片层状次生α相使合金得到强化,而一定比例的等轴初生α相提高了合金均匀塑性变形能力,合金的屈服强度为920.1 MPa,抗拉强度为982.4 MPa,伸长率为16.3%,断面收缩率为47.5%,疲劳极限大于490 MPa,满足外科植入物用钛及钛合金加工国家标准要求。     

热处理对Ti2AlNb合金显微组织及力学性能的影响

B2相区等温锻造的Ti-22Al-25Nb合金棒材940℃固溶后,在760~840℃时效处理,对其显微组织、拉伸及蠕变性能进行研究。结果表明：不同温度时效处理的显微组织均由初生粗板条状O相、二次析出的细板条状O相和B2基体组成,其中二次析出的O相可以通过时效温度来调节。随着时效温度的升高,Ti2Al Nb合金的室温及650℃高温拉伸强度降低而塑性提高;较低的时效温度（760℃）处理可以获得更好的抗蠕变性能。