热处理对Ti35Nb3.7Zr1.3Mo合金的组织与性能影响

依据钛合金相关设计理论设计了低弹性模量、中高强度、良好塑性的新型生物医用近β型Ti35Nb3.7Zr1.3Mo合金,研究了固溶温度和时效温度对合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,α相逐渐溶解,合金的强度和弹性模量尚未发生明显变化。在低温时效时析出脆性ω相;随着时效温度升高,逐渐析出α相,且α相逐渐粗化;合金的强度与弹性模量先升高,达到峰值后下降;延伸率先降低后升高。合金经750℃固溶和450℃时效后综合力学性能优良,可以满足生物植入材料力学性能的要求。     

热处理对Ti44Ni47Nb9合金的组织和MS点的影响

系统研究了热处理对Ti44Ni47Nb9合金热轧棒材的组织和相变温度的影响.结果表明,Ti44Ni47Nb9合金在750～950℃保温30 min淬火后,发生了回复和再结晶,合金由TiNi基体相、沿基体相晶界和亚晶界分布的β-Nb相以及少数(Ti,Nb)4Ni2O氧化物相组成;退火后在基体相晶界和晶内分布的β-Nb相颗粒明显增多,氧化物相的数量也增加;淬火并时效后,β-Nb主要分布在基体相的晶界处,氧化物含量稍有增加.氧化物的存在和β-Nb相的析出使退火或淬火并时效后样品基体相中的Ni/Ti比值增大.慢冷或淬火后时效降低了合金的Ms点,提高了马氏体相变的稳定性.     

铌基无磁定膨胀合金的某些研究

研究了两种铌基无磁定膨胀合金(Nb—30Zr和Nb—10Mo—10Ti—C—O_2合金)的组织结构及物理、机械性能。Nb—10 Mo—10 Ti一0.13 C—0.2 O_2合金成分均匀,除含有碳化物外,合金为单相固溶体。经高温处理,大块碳化物(ε相)固溶;并在冷却过程中,析出细小碳化物(Ti,Nb)(C、O_2,N),从而改善了合金的机加工性能,表面光洁度能达▽10。该合金的比重及膨胀系数的实测值与理论计算值基本相符。该合金的试验数据如下:ρ=7.95g/cm~3,α20—100℃=7.3×10~(-6)/℃,σ_b=101kgf/mm~2,δ=7％,R_c=34—35,磁化率为10~(-6)数量级,在≤200℃空气中不受氧化,且耐多种介质的腐蚀。用该合金做成陀螺马达转子外环,实用效果好。Nb—30Zr合金在1000—610℃,可从β固溶体分解出口β_2相。在610℃存在共析转变β_(Zr)→α_(Zr)β_(Nb)。α_(Zr)和β_(Nb)的膨胀系数相差较大。因此,Nb—30Zr合金的膨胀系数对组织结构的敏感性大。     

生物医用Ti-Nb系合金组织与性能研究

本文结合相关参考文献,研究了Ti9Nb13Ta5Zr合金的显微组织与力学性能。研究结果表明,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸逐渐降低,强度和弹性模量呈现出下降的趋势,但是塑性明显升高;合金经过时效处理后,基体组织中开始有针状的α相析出,同时合金的强度与弹性模量相对于固溶态明显升高。     

碳含量对Ti-60合金时效过程中硅化物的影响

Ti-60合金在β和α β相区固溶处理后空冷,形成的片状组织和双态组织中没有硅化物析出.随后在700～800℃时效处理168 h,在α/β片层界面、α片层内及初生α相内析出S2类型的硅化物(Ti,Zr)6Si3.C的加入阻碍硅化物在界面处和基体中的形核和长大,降低硅化物的析出速率.随着合金中C含量的增加,显著减小时效过程中硅化物的析出尺寸,这是由于C的加入,基体中固溶Si的能力增加及Zr原子扩散速度降低所导致的结果.相同温度下时效处理,双态组织中析出的硅化物尺寸比片状组织大.时效温度升高,硅化物的析出直径增大.     

低电子浓度Ti-Nb-Zr合金组织及性能研究

研究了β稳定元素Nb和中性元素Zr对Ti-Nb-Zr合金的微观组织及力学性能的影响,结果显示：随着Nb和Zr含量增加,α"马氏体相和ω相两种典型亚稳相变均可被抑制,在较低电子浓度条件下获得单一β相组织,其临界电子浓度约为4.19,显著低于Ti-Nb二元合金的临界值(4.24);低电子浓度单一β相Ti-Nb-Zr合金的弹性模量较低,其强度与弹性模量比值较高,具有优于Ti-Nb二元合金的生物力学相容性。     

氦离子注入对Ti6Al4V合金组织和力学性能的影响

在室温和400～700℃条件下,采用 1×1017ions/cm2注入剂量和200keV加速电压对 Ti6Al4V合金进行了氦离子注入.分别采用纳米硬度仪和X射线衍射方法对Ti6Al4V合金的氦离子注入表面层(≤700nm)进行了纳米硬度、弹性模量测试和物相分析.结果表明:在室温至600℃范围内,氦离子注入温度越高,Ti6Al4V合金注入层的硬度也越高,而其弹性模量则变小.氦离子注入温度为700℃时,Ti6Al4V合金发生了软化,其弹性模量也有所提高.氦离子注入引起的硬化现象与点缺陷和Ti6Al4V合金中β相的析出有关,而软化现象则与β相的粗化和γ-TiH相的形成有关.     

先进的高温钛合金Ti—1100

美国于80年代研制成功的高温钛合金Ti—1100的成分为Ti—6Al—2.75Sn—4.0Zr—0.4Mo—0.45Si—0.7O_2—0.2Fe。该合金实际上是Ti—6242Si的发展型,其最高使用温度接近593℃,比Ti—6242Si约高53℃。Ti—1100是一种近α合金,最佳加工工艺是β锻+直接稳定时效,其蠕变和拉伸性能对锻造工艺参数,如温度、冷却率、最终时效温度不太     

Zr-Sn-Nb合金第二相粒子结构特征及显微组织演变

采用场发射扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪结合第一性原理计算,研究Zr-Sn-Nb合金成品带材第二相粒子的结构特征,采用卧式金相显微镜结合Zr-Nb二元合金相图,分析成品带材不同热处理温度条件下显微组织的演变规律。结果表明,Zr-Sn-Nb合金成品带材第二相粒子为椭圆形或圆形,在晶粒内部和晶界呈弥散均匀分布,平均尺寸80.7nm;尺寸较小的第二相为立方结构的β-Nb,尺寸较大的第二相为具有ZrCr_2型六方晶体结构的Zr(Nb,Fe)_2,Nb倾向占据Cr(Ⅱ)位置,Fe倾向占据Cr(Ⅰ)位置;成品带材350℃时具有较好组织稳定性,590℃时显微组织为α-Zr+β-Nb+Zr-Nb-Fe粒子,650℃时显微组织为α-Zr+β-Zr+Zr-Nb-Fe粒子,800℃时显微组织为α-Zr+β-Zr,900℃时显微组织为β-Zr;由于Zr(Nb,Fe)2第二相高温下结构不稳定,650~800℃发生溶解,β-Nb第二相随温度升高,其结构稳定性不及β-Zr,但优于α-Zr,因此Zr-Sn-Nb合金成品带材温度较低时,显微组织中的基体相为α-Zr,随着温度的升高,Zr(Nb,Fe)2、β-Nb第二相消失,基体相α-Zr逐渐被β-Zr取代。     

初生α相含量对TC18时效组织及力学性能的影响

目的 探究TC18合金中初生α相含量对时效后次生α片层形貌及力学性能的影响.方法 通过改变两相区固溶温度控制初生 α 相含量,观察固溶后合金元素分布及相同时效后合金的组织形貌,研究固溶温度对合金拉伸性能的影响.结果 固溶过程中发生元素再分配,固溶温度低,初生α相含量高,β基体中β稳定元素含量高,β基体稳定性强,抑制时效过程中次生α片层析出,时效强化效果弱.固溶温度高,β基体稳定性弱,促进时效过程中次生α片层析出,时效强化效果显著.结论 固溶温度升高,初生α相比例降低,即β基体稳定性降低,促使时效过程中大量次生α相析出,显著提高合金强度.     

声速法研究Cu_(58.1)Zr_(35.9)Al_6非晶合金的弹性性能

利用纵波掠入射法测量了超声波在Cu58.1Zr35.9Al6非晶合金中的传播速度。基于声波在各向同性、均匀固体介质中的传播规律,获得其弹性指标参数。结果表明:超声波在Cu58.1Zr35.9Al6非晶合金中传播的纵波速度为4820m/s,横波速度为2107m/s;由此得到的弹性指标以及热力学参数为:K=130GPa,G=33.6GPa,E=93.09GPa,泊松比σ=0.38,θD=283K。     

散斑打印技术及其在纸弹性模量测试中的应用

目的基于数字图像相关方法和可控散斑打印技术实现纸弹性模量的非接触测试。方法由于纸是可打印材料,可利用打印机将设计制作的高质量散斑图打印在纸试样的标距两端,在单轴拉伸过程中,利用数字图像相关方法测试标距线应变,将应变值与拉伸机得到的应力值进行线性拟合,即可计算得到纸的弹性模量。结果利用文中方法测试定量为80 g/m~2牛皮纸的纵向弹性模量3个试件平均值为1900MPa。结论通过对模拟图像参数的合理设计,使纸张具有高质量的散斑图,并且印刷油墨对纸张力学性能的影响最小。将提出的方法用于测量牛皮纸的弹性模量,3个试样的测量结果偏差很小,在一定程度上证明了该方法具有良好的可靠性。     

低弹性模量钛合金的研究进展

钛合金作为一种具有良好生物相容性、抗腐蚀性和力学性能的生物医用金属材料已经得到了实际应用。发展新型低弹性模量钛合金是该领域的研究热点之一。从理论设计和实验研究2个方面对低弹性模量钛合金的研究和发展现状进行了评述。以d电子合金设计方法和第一原理计算为代表的理论方法已经成为低弹性模量Ti合金设计的有效手段。多元合金化设计和优化的热机械处理工艺对发展新型多功能、高性能生物医用Ti合金十分重要。     

声学法测量复合绝缘子弹性常数

提出了一种实用的声学法测量复合材料弹性常数的方法.依据复合材料中声波速度与材料弹性常数之间的本构关系,测量不同传播方向的少数几个声速,就可以得到其弹性常数矩阵.以复合绝缘子为测量样品,为提高测量横波的精度,根据超声波在边界上的波型转换条件,使用常规纵波探头对由掠入射纵波产生的横波进行测量.     

影响铝合金弹性模量测量精度的因素

金属材料弹性模量的测量精度受很多试验因素的影响,将挤压成型的7N21铝合金加工成圆棒试样,采用静态拉伸试验方法测量了其弹性模量,并对控制模式、引伸计的使用及预拉伸对弹性模量测量的影响进行了分析.结果表明:弹性模量测量精度受控制模式与试样预拉伸的影响较小,主要由引伸计的选择与使用决定.采用单个引伸计测量同一试样多个方向上...     

高频热压杨木单板层积材纵向弹性模量和泊松比的测定与分析

基于四点弯曲法,对一种基于高频热压技术的厚型杨木单板层积材的纵向弹性模量和纵横向泊松比进行了试验测定。其中纵向弹性模量的测定,分别采用了挠度法和应变片法。实验结果表明,2种测量方法所得纵向弹性模量数值比较接近,但又存在一定的差异,并对其差异的影响因素进行了探讨。基于高频热压技术的杨木单板层积材纵向弹性模量的测定结果表明,其纵向弹性模量接近甚至超过杨木单板,为该材料引入重型产品包装箱领域甚至结构用材料,从而替代原木,提供了一定的参考价值。     

4层瓦楞纸板复合瓦楞纸弹性模量的计算

应用复合材料细观力学分析方法,推导了4层瓦楞纸板的复合瓦楞纸的弹性模量。考虑2层瓦楞原纸间粘合剂的影响,分析了复合瓦楞纸纵向弹性模量与粘合剂体积分数及其纵向弹性模量的关系,并用实验进行了验证。为4层瓦楞纸板进一步的相关理论分析奠定基础。     

等离子喷涂热障涂层材料弹性模量与硬度的压痕测试分析

采用纳米压痕法,研究了经高温热循环处理后的等离子喷涂热障涂层材料弹性模量和硬度的抛物线式演变规律,并采用 Weibull统计分析方法对纳米压痕测试数据进行了处理和分析,提高了实验数据的可靠性.结果表明,经过高温热循环处理之后,不同位置处的热障涂层弹性模量和硬度都呈现出明显的各向异性分布.随着热循环次数的增加,涂层表面和...     

原位自生Ti3 Al金属间化合物基复合材料的微观结构

采用原位自生（XD）法制备Ti3Al金属间化合物基复合材料,对复合材料的XRD,OM和SEM的分析结果表明,Ti-17Al-0.5C复合材料的基体为Ti3Al,增强相为Ti3AlC,且增强相在基体中按一定的方位排列,Ti-17Al-1.5(2.0)C复合材料的基体为Ti3Al,增强相由心部TiC矣包覆层Ti3AlC双层组成,随着含C量的增加,增强相由不发达的树脂晶变为等轴晶,对合金进行微力学探针测试表明,增强相TiC和Ti3AlC的显微硬度和弹性模量均大于基体Ti3Al,随着C含量的增加,合金中增强相和基体的显微硬度和弹性模量无明显变化。     

基于三维等效弹性模量的复合材料中厚层合板稳定性分析

通过对复合材料层合板刚度矩阵的转换,将中厚板等效为3D各向异性板,并将得到的等效弹性模量运用到有限元模型中,对轴压载荷作用下的中厚层合板进行稳定性分析。结果表明：有限元模拟得到的屈曲载荷与工程经验公式得到的屈曲载荷相差很小,简支情况下相差5.86%,固支情况下相差6.47%。证明这种等效方法是可行的,且可以提高复合材料中厚板的三维建模效率。