损伤容限型钛合金TA15 ELI 43 mm厚板组织与性能

研究了TA15 ELI合金43mm厚板双态组织和片层组织的室温拉伸性能、断裂韧性KIC以及疲劳裂纹扩展速率da／dN等损伤容限性能。讨论了显微组织对该合金损伤容限性能的影响。结果表明，相对双态组织而言，该合金片层组织在较少损失拉伸强度的前提下，提高了合金的断裂韧性，降低了合金的疲劳裂纹扩展速率，具有更好的损伤容限性能。     

β钛合金在飞机中的应用

美国、法国、德国、英国、日本、俄罗斯和中国的一些主要飞机制造工业厂家都开始采用β钛合金来生产飞机机体和发动机构件,主要原因是它们具有优良的综合性能,可加工成各种零件．目前最令人感兴趣的β钛合金包括用于制造锻件的Ti-10V－2Fe－3Al（Ti－10－2-3）,用于制造钣金构件和铸件的Ti-15V-3Cr－3Al-3Sn（Ti－15－3）、BT－22（Ti－5Al-5V－5Mo－1Fe－1Cr）和用于制造弹簧的Ti-3Al-8V－6Cr－4Mo－4Zr（Ti－38－6－44,β-C）;另外,由于Ti-14．7Mo－2．7Nb－3Al-0．2Si（β-21S）合金兼有出色的耐高温和抗腐蚀能力,…     

超塑性变形Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金的室温机械性能

亚稳β型Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金(Ti—15—3)即使原始晶粒粗大(15～170μm),在β相变点附近也可出现超塑性\ 现象,但超塑变形中几乎见不到普通超塑合.金常见的空穴的形成.一般认为,这是因为在β相交点附近变形时优先产生动态回复,形成亚晶粒组织,晶界滑移作用较小所致.这种回复组织通过时效处理,室温抗拉强度可达1900MPa,延伸率也有10%.因此有望通过起塑性变形提高合金的室温机械性能.下面研究Ti—15一3合金超塑变形后的机械性能.     

用反应烧结和反应熔化法制取TiAl-TiB_2复合材料

Ti Al基合金的优点是密度低、比强度高、刚度大、抗裂纹稳定性好 ,耐热可达90 0℃～ 10 0 0℃ ,Ti- Al的强力共价键可保证它有高的扩散激活能 ,从而能在 90 0℃以下阻止蠕变过程的发展。Ti Al的室温弹性模量为 16 0 GPa～ 175 GPa,高于一般钛合金(10 0 GPa) ,但低于镍基高温合金 (2 0 0GPa)。随温度的升高其弹性模量下降 ,至90 0℃～ 10 0 0℃时为 15 0 GPa,接近于镍基高温合金值。如以 Ti Al取代钛基、镍基和铁基材料并以 Ti Al为基做成复合材料 (KM)可减轻零件质量 2 0 %～ 5 0 % ,与传统的耐热合金相比 ,Ti Al复合材料在空气中…     

用反应烧结和反应熔化法制取TiAl—TiB2复合材料

Ti Al基合金的优点是密度低、比强度高、刚度大、抗裂纹稳定性好 ,耐热可达90 0℃～ 10 0 0℃ ,Ti- Al的强力共价键可保证它有高的扩散激活能 ,从而能在 90 0℃以下阻止蠕变过程的发展。Ti Al的室温弹性模量为 16 0 GPa～ 175 GPa,高于一般钛合金(10 0 GPa) ,但低于镍基高温合金 (2 0 0GPa)。随温度的升高其弹性模量下降 ,至90 0℃～ 10 0 0℃时为 15 0 GPa,接近于镍基高温合金值。如以 Ti Al取代钛基、镍基和铁基材料并以 Ti Al为基做成复合材料 (KM)可减轻零件质量 2 0 %～ 5 0 % ,与传统的耐热合金相比 ,Ti Al复合材料在空气中…     

热处理工艺对Ti-6Al-4V ELI合金厚截面锻件力学性能的影响

针对截面厚度达200 mm的损伤容限型Ti-6Al-4V ELI合金锻件,开展了β热处理工艺和准β热处理工艺试验,对比分析了热处理工艺对锻件强度、塑性、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率的影响。研究结果表明,随着第一重退火温度从Tβ+15℃升高到Tβ+30℃、Tβ+60℃,锻件塑性下降明显。经准β工艺热处理后,锻件的β晶粒尺寸较小,塑性明显优于β热处理工艺。强度、断裂韧度和疲劳裂纹扩展速率对β热处理温度不敏感。为达到良好的强度-塑性-韧性的综合性能匹配,Ti-6Al-4V ELI合金厚截面锻件宜采用较低热处理温度(如Tβ+15℃)的β热处理工艺或准β热处理工艺。     

航空用新型低成本钛合金显微组织与损伤容限性能关系研究

利用扫描电镜对某新型航空用Ti—A1-Mo—Cr—Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测。结果表明：该新型Ti—A1-Mo—Cr—Zr系高性能低成本钛合金在不同显微组织下均具有良好的强度-塑性-韧性-疲劳性能的匹配。其中,双态组织的该合金具有最高的强度和塑性,但损伤容限性能较低（断裂韧性稍低,疲劳裂纹扩展速率高）;网篮组织的该合金具有良好的断裂韧性和疲劳强度,疲劳裂纹扩展速率与双态组织的水平相当;片层组织的该合金具有最为优异的损伤容限性能（最低的疲劳裂纹扩展速率和最高的断裂韧性）,但疲劳极限、强度和塑性稍低于双态组织和网篮组织的该合金。     

一种高热稳定性等轴纳米晶Ti6Al4V-Cr合金及其制备方法

本发明涉及钛合金材料领域,具体为一种高热稳定性等轴纳米晶Ti6Al4V-Cr合金及其制备方法。该钛合金的化学成分(质量分数,%)如下:Al 5.0～7.0,V 3.0～5.0,Cr 0.01～6.5,余量为Ti。该钛合金的制备方法如下:首先,Ti6Al4V-Cr合金在950℃以上保温一段时间后,快速冷却至室温以获得纳米板条前驱体;随后在温度为650～850℃,应变速率为0.1～5 s-1的范围内对纳米板条前驱体钛合金进行热变形,总应变量大于等于70%,使纳米板条前驱体转变为等轴纳米晶结构。本发明所制备的高热稳定性纳米晶Ti6Al4V-Cr合金具有优异的综合力学性能,可广泛应用于航空航天、生物医疗、石油化工、汽车工业和海洋工程等诸多领域。     

TA15ELI显微组织及损伤容限性能研究

采用一火β区热轧和一火两相区上部温度热轧获得了片状组织的TA15ELI钛合金厚板，通过两相区900℃、930℃、950℃和β区980℃退火热处理进一步调整合金显微组织和损伤容限性能，测定了不同热处理状态下合金的显微组织特征参数和室温拉伸性能、断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率，分析了显微组织对损伤容限性能的影响关系。研究发现：两相区退火，随着退火温度的升高，TA15ELI钛合金组织中初始β晶粒尺寸和α集束尺寸基本不变，α片平均厚度有所增加，合金强度和塑性均有所下降，da／dN降低，KIC提高；合金在β区980℃退火较两相区退火具有更好的损伤容限性能和综合性能。     

开发杨氏模数低的β钛合金

在冷加工性及强度、延性之间平衡方面优良的β-Ti合金主要用于飞机部件，近年来，其用途正在不断向民生品扩展。但是，由于β-Ti合金切削加工困难，其应用受到制约。日本大同特钢公司为进一步拓展β-Ti合金的用途，开发了利用稀土类系金属硫化物的新易切削β-Ti合金，其化学成分为：16．0％V，5．9％Cr，4．1％Al，0．32％REM（混合稀土合金），0．07％S，其余为Ti。     

第二相对Ti-25V-15Cr-2Al-0．2C-x（x=0，2％Mo，2％Nb，0．02％Si）合金拉伸断裂行为的影响

研究了第二相对Ti—25V—15Cr—2Al—0．2C—x(x=0，2％Mo，2％Nb，0．2％Si)阻燃β钛合金拉伸断裂行为的影响。结果表明，β晶界上析出的。相增加了合金发生沿晶断裂的趋势，特别是热暴露后形成的连续晶界α膜是导致合金脆性沿晶断裂的主要原因。虽然粗大的碳化物颗粒是合金中的裂纹源之一，但细小、弥散分布的碳化物却能显著降低合金发生脆性沿晶断裂的趋势，其原因是细化了β晶粒和有效抑制了晶界α沉淀的析出。     

Timetal 5111和Timetal 5111 0.05Pd钛合金

Timetal5111合金是80年代末期由Timet与美国海军共同开发研制的近a型钛合金。合金成分为：Ti－5Al－1Zr－1Sn－1V－0．8Mo－0．1Si。合金的突出特点是良好的断裂韧性及抗应力腐蚀性能,应力腐蚀危险比,该性能指标优于船用钛合金48－OT3（Ti－4AI－0．005B）,相当于Ti－6211（Ti－6Al－2Nb－1Ta－0．8Mo）;冲击韧性大约为Ti－6Al－4V的3倍;易焊接,可进行大型材的焊接。该合金强度略低于Ti－6Al－4V,延性略高于Ti－6Al－4V,σb＝750MPa～800MPa,s≥13％,但通过调整氧含量可使强度达到Ti－6Al－4V的水平。目前可生产重…     

航空用Ti-6-22-22S合金

Ti－6－22－22S合金的名义化学成分为Ti－6Al－2Sn－2Zr－2Cr－2Mo－0．15Si，它是由美国RMI钛公司开发的．该合金的强度比传统的Ti－6Al－4V合金的强度高，且具有较大的损伤容限，因而它广泛地应用于战斗机的结构件中．如美国空军F－22Raptor战斗机就选用该合金作为其用材料，该合金还计划用于X－33演示机及联合战斗机上．Ti－6－22－22S合金在退火态的强度比较高．为了达到更高的合金强度，该合金可经固溶处理，然后再时效．该合金在固溶处理状态的成型性比退火态的成型性好，这使得该合金可作为极好的飞机结构材料使用，它可在固…     

固溶温度对Ti6Al4V ELI钛合金显微组织及性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和金相显微镜(OM)研究了固溶热处理对Ti6Al4V ELI钛合金显微组织的演变规律,以及显微组织对力学性能的影响关系,结果表明:随着固溶温度的升高,Ti6A14V ELI钛合金初生αp相含量降低,片层α相厚度和β晶粒尺寸均增加;钛合金强度和塑性均随着固溶温度的升高而降低,在952℃固溶后时效,抗拉强度可达915 MPa,延伸率16.8％,断裂韧性仅为84 MPa·m1/2;在997℃进行固溶后时效,钛合金抗拉强度降低至861 MPa,延伸率9.6％,断裂韧性达115 MPa·m1/2.在952℃进行固溶,Ti6A14V ELI钛合金为韧性断裂,提高固溶温度后合金呈韧脆混合型断裂.     

应变速率对钛合金室温拉伸性能的影响

拉伸速率对金属材料的室温拉伸性能影响很大,文章介绍了不同应变速率对钛合金Ti6Al4V(TC4)、TA15和Ti1023室温拉伸性能影响的研究进展,并通过分析和归纳,阐述了第一应变速率和第二应变速率对钛合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率及断面收缩率的影响程度和规律,最后对应变速率对钛合金室温拉伸性能影响研究的发展方向进行了展望。     

卷取后冷却工艺对700 MPa微合金钢带材组织和性能的影响

700 MPa微合金钢(/%:0.05C,0.18Si,1.80Mn,0.010P,0.003S,0.15Mo,0.10Ti,0.75Nb,0.035V,0.030Al,0.002 0Ca)的冶炼工艺为240 t BOF-LF-2150 mm板坯连铸。通过利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和拉力试验机试验了700 MPa级微合金高强钢轧后,10 mm钢带从600℃卷取时直接取样经3.7 h冷却至室温(25℃)的空冷工艺,和钢带600℃卷取后并堆放在一起经36.2 h缓慢冷却到室温(25℃)的缓冷工艺的组织和性能。结果得出缓冷工艺下,钢带的贝氏体较少,屈服强度高(732~740 MPa)、抗拉强度低(793~799 MPa)、伸长率大(21.0%~23.0%);空冷工艺下,钢带的贝氏体较多,屈服强度低(647~654 MPa)、抗拉强度高(811~831 MPa)、伸长率较小(15.0%~17.0%)。综合分析,采用缓冷工艺钢带的力学性能要优于空冷钢带的力学性能。     

辉光放电光谱法测定因瓦合金中14种元素

采用11种与因瓦合金成分含量相接近的镍基合金标准样品绘制校准曲线,建立了基本不需要样品处理即可对因瓦合金中14种元素(C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo、Cu、Al、Nb、Ti、Co、Fe)同时测定的辉光放电光谱法。确定辉光光谱仪检测因瓦合金的最佳条件:模块电压和相电压分别为8.22 V和3.82 V;功率为70 W;冲洗时间为80 s;积分时间为60 s。以各元素质量分数为横坐标,其对应的光谱强度为纵坐标绘制校准曲线,各元素校准曲线的相关系数均在0.99以上。采用实验方法对因瓦合金实际样品进行分析,结果显示:Cr、Ni、Mo、Ti、Fe的质量分数均大于0.3%,各元素测定值的相对标准偏差(RSD,n=11)均不大于1%;C、Si、Mn、P、S、Cu、Al、Nb、Co的质量分数均小于0.3%,各元素测定值的RSD(n=11)均小于5%。将实验方法应用于对因瓦合金样品中14种元素的测定,测得结果与滴定法测定Ni和Fe、高频燃烧红外吸收法测定C和S、电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Si、Mn、P、Cr、Mo、Cu、Al、Nb、Ti和Co元素的结果基本一致。     

热处理对铸态Ti48Al2Cr2Nb1B合金组织和性能的影响

经真空自耗凝壳炉浇注得到Ti48Al2Cr2Nb1B合金试棒,通过显微组织观察和力学性能测试,研究了淬火及时效工艺对Ti48Al2Cr2Nb1B合金组织和性能的影响。结果表明,通过淬火+时效处理可以提高铸态Ti48Al2Cr2Nb1B合金的抗拉强度,但对其塑性的影响作用有限。经1 380℃×30 min/QC+1 240℃×6 h/AC处理后,Ti48Al2Cr2Nb1B合金可以获得均匀细小的双态组织,室温抗拉强度最高。     

淬火温度对60Si2Mn和GCr15钢疲劳裂纹扩展速率的影响

弹钢60Si2Mn和轴承钢GCr15正常淬火（870℃和840℃）及高温淬火（1200℃）的疲劳裂纹扩展速率试验结果表明,高温淬火使弹簧钢疲劳裂纹扩展速率下降,而使轴承钢疲劳裂纹扩展速率升高。     

新型钒基新能源汽车电池负极合金的制备与性能研究

采用自蔓延高温合成法制备了添加不同含量合金元素Al或Cr的新型钒基新能源汽车电池负极合金V65Ti20Ni15,并进行了显微组织、电化学循环稳定性和耐腐蚀性能的测试与分析.结果 表明,合金元素Al或Cr,有助于改善合金内部组织,提高合金的电化学循环稳定性和耐腐蚀性能;复合添加合金元素Cr和Al的V59Ti20Ni15A...