高压扭转工艺对TA15钛合金组织和性能的影响

通过高压扭转工艺制备不同扭转圈数的TA15试样,利用金相观察、X射线衍射分析和显微硬度测试,分析高压扭转工艺对TA15钛合金组织和性能的影响。结果表明,变形后试样显微组织沿径向分布不均匀,随着扭转圈数增加,组织中粗大的初生等轴α相逐渐减少,晶粒细化效果明显,材料在(200)晶面出现择优取向;高压扭转变形后,材料的亚晶尺寸减小,微观应变和位错密度显著增加;变形后试样的显微硬度显著提高,且随着扭转圈数的增加,硬度逐渐增加,扭转圈数大于4圈时,显微硬度值趋于饱和。     

晶化对等离子喷涂Ni基涂层硬度的影响

采用大气等离子喷涂在低碳钢基底上制备了含有89．2％非晶的NiCrBSi涂层。应用X射线衍射分析和Weibull分布研究了两个晶化温度523℃和628℃下热处理2～6h对涂层微观结构和显维硬度的影响。结果表明，在两个温度下，晶化析出相晶粒大小和涂层的显微硬度Weibull模数都随着热处理时间的延长而增大，涂层均匀性变好。在523℃热处理，随着热处理时间延长，涂层显微硬度增大，在4h时达到最大值，而后下降；628℃热处理，显微硬度在2h时达最大值，而后随热处理时间延长而下降。523℃热处理4h，涂层具有最高显微硬度。     

Q235钢等离子弧熔覆铁基合金涂层的组织分析

采用等离子弧熔覆技术,选择合适的工艺参数,在Q235钢基体上熔覆Fe-Cr-B-Si-C铁基合金耐磨涂层.采用OM、SEM、EDS等研究了熔覆层的组织,并用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度分布.结果表明:熔覆层与钢基体呈冶金结合,组织致密;熔覆层主要由马氏体和Cr23C6组成,显微硬度从表面向基体逐渐降低,呈梯度分布,近表面的最高硬度达到670HV0.2.     

基于冷喷涂的多孔钛与钛合金的制备与表征

基于冷喷涂技术的优点,结合喷涂后热处理开发了一种新的多孔钛与钛合金制备工艺.研究了热处理对所制备多孔钛与钛合金块材的组织与结合强度的影响.结果表明,所得多孔块材的气孔率与粉末本身及喷涂条件有关,气孔率在10%～50%之间变化.热处理态的气孔率代表了冷喷涂制备块材的实际气孔率.所得多孔块材喷涂态的结合强度在10～30 MPa之间变化.热处理后粒子间接触界面通过扩散达到冶金结合,多孔块材的结合强度均明显增加(超过55 MPa).     

TB9钛合金棒材组织遗传效应与性能

以TB9钛合金为研究对象,对比分析了TB9铸锭不同部位在热加工过程中的组织差异,揭示了TB9钛合金棒材的组织遗传效应及其对性能的影响。结果表明,TB9钛合金铸锭可以分为底部沿轴向的柱状晶区,芯部的等轴晶区,边部与轴向呈45°的柱状晶区。其中铸锭底部的柱状晶具有较强的<100>织构,在随后的锻造和热轧过程中,<100>织构的柱状晶难以破碎,具有很强的遗传性,致使最终棒材尾部残留粗大的柱状晶结构,时效后抗拉强度仅为987 MPa。铸锭芯部等轴晶区没有明显的择优取向,最终制备的棒材晶粒细小,组织均匀,棒材的性能优良,抗拉强度可达1290 MPa。     

喷丸强化对TC4钛合金组织结构的影响

对TC4钛合金试样进行喷丸强化,采用OM、SEM、TEM等技术对喷丸强化试样的组织结构进行观察分析。结合显微硬度沿表层的分布,分析喷丸强化变形层的组织结构特征和加工硬化机制。结果表明,喷丸强化后位错的运动和组态的变化使TC4钛合金表层的组织和亚结构细化,而且可以在表层强变形区形成孪晶,从而产生强烈的加工硬化效应。     

添加Cr元素对快速凝固Al-Ti-Fe基合金显微组织和显微硬度的影响

采用单辊旋铸技术制备Al-2．5Ti-2．5Fe和A1-2．5Ti-2．5Fe-2．5Cr合金薄带，利用X射线衍射、EDS、透射电镜和高分辨电镜来分析该两种合金的急冷态和退火态显微组织，研究了Cr对快速凝固Al-2．5Ti-2．5Fe合金显微组织和显微硬度的影响。     

热处理制度对Ti555211合金组织和性能的影响

研究了一种新型近β钛合金（Ti555211）,该合金具有优异的塑性加工能力、高比强度以及优良的综合性能,在航天航空及化工领域上有广泛的应用。通过3×3正交试验,研究了两阶段不同处理（固溶温度、失效温服、时效时间）对Ti555211钛合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着固溶温度的升高和时效温度的降低,合金强度提高。延伸率随着固溶温度的降低和时效温度的升高而增大。经820 ℃/2 h空冷和580 ℃/12 h空冷处理后,合金具有较好的强塑性,抗拉伸强度达到1333 MPa,较同类合金强度指标（1080 MPa）高出20%;延伸率为12%,较同类合金塑性指标（5%）高出140%。     

等离子喷涂TiC—Ni—Mo金属陶瓷涂层结构与性能的研究

在４５钢基材上用等离子喷涂方法制备了ＴｉＣ－Ｎｉ－Ｍｏ金属陶瓷涂层,对涂层进行了性能试验,ＳＥＭ分析及ＸＲＤ分析,结果表明,等离子喷涂ＴｉＣ－Ｎｉ－Ｍｏ金属陶瓷涂层组织是均匀的,涂层硬度达到９０ＨＲＡ。涂层经频率为１６次／ｍｉｎ,６０ｍｉｎ落球冲击试验后,显微镜下未见到任何剥离痕迹或裂纹,经比较试验,该涂层的结合强度和韧性优于同样基材上等离子喷涂的ＺｒＯ２陶瓷梯度涂层。     

热变形行为与BT22钛合金的组织演变

通过高温热模拟压缩试验和微观组织研究，探索了热变形参数对BT22钛合金内部显微组织的影响。结果表明：BT22钛合金组织对温度敏感，锻造建议在780℃进行，严格控制温升（尤其是终锻温度）。在两相区锻造时，随变形速率的增加，α相尺寸减小。在60％～70％之间存在着晶粒明显细化的临界变形量，这一临界变形量是锻造时必须控制的最小变形量。     

等温退火对ZTC18钛合金组织与性能的影响

研究了等温退火温度对ZTC18钛合金组织和性能的影响。结果表明：ZTC18钛合金在热等静压＋等温退火条件下,随着等温退火温度的升高,初生α相由不规则针状和棒状逐渐转变为平直棒状;次生α相由细小弥散分布到呈平行排列,并最终粗化长大呈棒状和颗粒状。拉伸试验结果表明,试样强度随等温退火温度升高逐渐降低,而塑性逐渐增加。合金强度和塑性主要受初生α相的形态以及次生α相的形态和数量控制。     

Ti-Al-Cr两相钛合金的组织与性能研究

研制了一种Ti-Al—Cr两相钛合金。实验用合金采用真空自耗电弧熔炼,在α＋β两相区锻造成60mm-60mm的方棒。用金相法测试合金相变点为（970±5）℃。为了解热处理制度对合金显微组织和力学性能的影响,合金经过4种工艺制度进行热处理。用金相显微镜观测了不同热处理制度下的组织特征,并测试其力学性能。研究结果表明,相变点以下固溶处理得到双态组织,随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,合金强度升高,塑性呈下降趋势。β固溶处理后得到魏氏组织,合金强度和韧性匹配高于相同热处理条件TC4合金水平。     

TC17钛合金线性摩擦焊工艺研究及显微组织分析

采用不同焊接频率（20-50Hz）、振幅（1-4mm）、摩擦压力（32-96MPa）对TC17(α+β)/TC17(β)钛合金进行线性摩擦焊试验研究,分析了不同焊接参数对钛合金线性摩擦焊接头质量的影响及接头不同区域显微组织演变规律。结果表明：热输入不足时,无法得到良好的焊接接头,其他焊接工艺参数不变时,随着单一参数的增加,热输入量迅速升高,焊接过程达到稳定状态,参数对焊接过程及接头质量的影响较小。TC17(α+β)/TC17(β)钛合金线性摩擦焊接头焊缝区域在焊接过程中发生了明显的相变及动态再结晶,形成亚稳定β相;两侧热力影响区由于受到热力耦合的作用,等轴及板条状α相沿着振动方向拉长,针状次生α相完全溶解。     

TC21钛合金线性摩擦焊接头组织及性能分析

本文对TC21钛合金进行线性摩擦焊接试验,采用OM、SEM等测试手段对接头各区域显微组织演变规律进行了分析,并通过显微硬度仪和电子万能试验机对接头显微硬度及拉伸性能进行测试。结果表明：TC21钛合金线性摩擦焊可以得到良好的焊接接头,接头明显分为母材区、热力影响区和焊缝区;焊接过程中焊缝区发生了相变及动态再结晶过程,形成细小的再结晶晶粒,板条状α相在晶界处析出,针状马氏体α′相在晶粒内部析出,并有少量的残余α相保留至室温;热力影响区主要以变形α相为主,随着向两侧母材靠近,再结晶程度逐渐减弱,α相比例逐渐增加。由于飞边形成阶段及焊后冷却速率大小不同,导致沿着焊缝中心向飞边端部靠近,晶粒尺寸逐渐变大。TC21钛合金线性摩擦焊接头显微硬度呈拱形分布,焊缝中心显微硬度值达到最大值460HV,拉伸性能测试结果表明,接头强度与母材相当。     

钛合金表面激光熔覆AlBxCoCrNiTi高熵合金涂层的组织与性能

目的研究AlB_xCoCrNiTi(x=0、0.5、1)高熵合金涂层的组织及性能,提高钛合金表面硬度及耐磨性。方法采用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备出AlB_xCoCrNiTi高熵合金涂层,运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)等材料分析手段,研究了B含量对高熵合金涂层形貌、组织结构、成分的影响,并采用维氏硬度计以及摩擦磨损试验检测了熔覆涂层的硬度和耐磨性能。结果高熵合金涂层与基体的整体结合形貌良好。未添加B的高熵合金涂层主要由BCC相和晶体结构类似(Co,Ni)Ti_2相组成。随着B的加入,高熵合金涂层的晶粒得到细化,BCC相含量增加,(Co,Ni)Ti_2相含量有所减少,且熔覆层原位生成了TiB_2硬质相,TiB_2硬质相含量随B含量的增加而增加。熔覆涂层的硬度和耐磨性与B含量呈正相关关系,AlB_1CoCrNiTi高熵合金涂层的平均显微硬度最大,为814HV,且AlB_1CoCrNiTi高熵合金涂层的磨损量最小,其耐磨性约为未添加B的高熵合金涂层的7倍。结论 B含量的增加,有助于改善AlB_xCoCrNiTi高熵合金涂层的摩擦学性能,AlB_xCoCrNiTi高熵合金涂层有效提高了钛合金表面的硬度及耐磨性能。     

锻造温度对TC11钛合金组织和性能的影响

通过OM和SEM研究了锻造温度对TC11钛合金的组织和性能的影响规律.结果表明,随着锻造温度的增加,TC11钛合金中α形态从等轴状过渡到短条状,其抗拉强度和屈服强度随锻造温度的增加而上升,断面收缩率和伸长率逐渐下降;而断裂韧性随锻造温度的增加而提高.     

TC4 ELI钛合金显微组织对低周疲劳性能的影响

通过分析TC4 ELI合金在不同应力幅下的应变-循环次数曲线,研究了双态和片层2种典型组织的低周疲劳性能。组织观察发现:双态组织中等轴α相体积分数约26.6%,等轴α相平均晶粒尺寸约7.8μm。片层组织试样中,α相的片层厚度为0.5～2.0μm。低周疲劳性能结果表明:在最大应力水平下,不同组织的TC4 ELI合金均表现出显著的循环软化现象,双态组织具有更加优异的疲劳性能,这主要是因为双态组织中有效的滑移程远小于片层组织,此外高位错密度等轴α相的存在也阻碍了疲劳裂纹的萌生和扩展。断口形貌分析发现:双态组织试样的疲劳断口平整光滑,而片层组织断口则出现了与原始粗大的β晶粒有关的几何形刻面。     

Effect of Phase Transformation Conditions on the Microstructure and Shear Performance of TB8 Titanium Alloy

研究了TB8钛合金在不同热处理条件下的组织转变规律,并通过剪切实验分析了显微组织差异对于该合金剪切行为的影响。结果表明,热处理条件会影响TB8钛合金的显微组织,也会影响剪切变形行为。随着固溶处理温度升高,合金的晶粒明显变大,析出物的形貌也发生变化,剪切变形变得困难。固溶处理之后的时效温度对合金的剪切变形行为也有显著影响,在840 ℃固溶处理1 h之后,如果接着进行450 ℃/8 h时效处理,合金剪切变形所需的驱动力会降低;如果把时效热处理的温度提高到550 ℃,甚至更高（保温时间不变）,那么剪切变形就会发生穿晶断裂。根据剪切检测结果可知,合金经过840 ℃/1 h固溶处理接着再进行500 ℃/8 h的时效处理可以获得优异的剪切性能,而且具有合理的显微组织。     

热处理工艺对Ti-1300合金的组织和拉伸性能的影响

研究了Ti-1300合金经不同温度固溶+缓慢升温时效处理后的显微组织和拉伸性能.结果表明,在相变点之上和之下固溶+随炉升温时效处理后合金发生了不同的相变,对应的拉伸性能也有很大的不同.Ti-1300合金在相变点之上固溶处理后缓慢升温到500 ℃时效处理发生β→ω转变,试样强度很高,而塑性很差.Ti-1300合金在相变点之下固溶处理+随炉升温时效处理发生β→α转变,试样经随炉升温到570 ℃时效处理后的抗拉强度为1430 MPa,而延伸率也达到8%.     

水蒸气处理对钛合金表面羟基磷灰石涂层结构的影响

目的 制备结晶度较高且裂纹较少的羟基磷灰石涂层。方法 采用等离子喷涂法,在不同功率下,于钛合金表面制备羟基磷灰石涂层。通过水蒸气处理法,在不同温度下处理羟基磷灰石涂层。使用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析羟基磷灰石的表面形貌和晶体结构。结果 当等离子喷涂功率从20 kW增大到29 kW时,羟基磷灰石涂层的沉积效率先增大后稳定,涂层结晶度先增大后减小,涂层中氧化钙的含量先增大后稳定。当喷涂功率为23 kW时,羟基磷灰石涂层结晶度较高。水蒸气处理能明显去除涂层中的α-磷酸三钙、β-磷酸三钙和氧化钙,当水蒸气处理温度从140 ℃增大到200 ℃时,羟基磷灰石涂层晶粒由棒状向颗粒状转变,涂层结晶度不断增大,涂层中磷酸四钙的含量先减小后增大,较高的温度会造成涂层表面微裂纹的产生。在模拟体液中浸泡后,经过水蒸气处理的涂层表面会诱导生成较纯的羟基磷灰石。180 ℃水蒸气处理后的涂层表面会沉积一层均匀的羟基磷灰石,生物活性较高。结论 羟基磷灰石涂层的结晶度随等离子喷涂功率的增大,先增大后减小,随水蒸气处理温度的上升而增大。在合适条件下制得的羟基磷灰石涂层具有较高的生物活性。