Ti-6Ta合金封头的研制

设计了3种方案对新型α型Ti-6Ta合金板材进行封头冲压成形试验,在冲压的封头不同部位取样进行压扁、拉伸、硬度、金相等相关检测和分析。结果表明:Ti-6Ta合金封头不适合采用冷冲压成形法成形;在Ti-6Ta合金板材表面涂敷高温防氧化涂层,采用315 t四柱油压机,在680~700℃温度下进行热冲压成形,能够得到表面质量良好的规格为Φ219 mm×7.42 mm的Ti-6Ta合金封头;封头的组织形貌与原始板材相比无明显变化,其压扁工艺性能合格,强度及硬度与母材基本相当,可以满足Ti-6Ta合金承压设备的制造要求。     

海洋环境用Ti-5111合金板材的组织与性能研究

以经过两相区轧制得到的25 mm厚Ti-5111合金板材为研究对象,研究了不同热处理制度下板材的显微组织和力学性能。研究发现,800℃热处理后的组织为等轴组织,950℃热处理后的组织为双态组织,1 000℃热处理后为魏氏体组织。950℃热处理后板材综合性能最好,其Rm=870 MPa,Rp0.2=775 MPa,A=14%,AKV=81 J。分析了不同热处理温度下Ti-5111合金冲击试样的断口形貌,并分析了影响材料韧性的因素,发现Ti-5111合金板材的冲击韧性与组织类型有关,双态组织的冲击韧性最好,魏氏体组织的次之,等轴组织最差。板材焊缝的力学性能与母材相当,表现出优异的焊接性能。     

通过等离子渗碳/CrN覆层改性处理提高Ti-6Al-4V合金的耐磨性和抗疲劳特性

In this study, a newly developed duplex coating method incorporating plasma carhurization and CrN coating was applied to Ti-6AI-4V and its effects on the wear resistance and fatigue life were investigated. The carburized layer with approximately150μm in depth and CrN coating film with 7. 5 μm in thickness were fomled after duplex coating. Hard carbide particles such as TiC And V4C3 were formed in the carburized layer. XRD diffraction pattern analysis revealed that CrN film had predominant [111] and [200] textures. The hardness (Hv) was significantly improved up to ahout 1960 after duplex coating while the hardness value of original Ti-6Al-4V was 402. The threshold load for the modification and/or failure of CrN coating was measured to be 32 N using the acoustic emission technique. The wear resistance and fatigue life of duplex coated Ti-6Al-4V improved significantly compared to those of un-treated specimen. The enhanced wear resistance can be attributed to the excellent adhesion and improved hardness of CrN coating film for the duplex coated Ti-6Al-4V. The initiation of fatigue cracks is likely to be retarded by the presence of hard and strong layers on the surface, resulting in the enhanced fatigue life.     

热处理对Ti-6Al-4V ELI合金厚板组织与性能的影响

研究了热处理对Ti-6Al-4V超低间隙（ELI）合金厚板组织与性能的影响。结果表明，Ti-6Al-4V ELI合金经α＋β区热处理后得到双态组织，强度、塑性都较高；经β区热处理后得到片层组织，细片层组织强度较高。片层粗化后，强度降低。当片层尺寸小于某一临界值（-5μm）时，延伸率随着片层的粗化升高，当片层继续粗化时，延伸率反而下降。     

热处理温度对Ti-6Al-7Nb合金组织与性能的影响

为揭示Ti-6Al-7Nb合金显微组织、力学性能及相组成随热处理温度的变化规律,研究了合金在650～1 030℃热处理空冷条件下的组织演变,并进行了室温力学性能测试与XRD分析。结果表明:对于Ti-6Al-7Nb合金,经650℃热处理后,热加工得到的原β转变组织中析出了细小的α相,合金的强度和弹性模量有所提高。在700～850℃之间进行热处理,可以获得良好的综合性能,满足医用钛合金相关标准要求。在950～1 030℃范围内,随着热处理温度的升高,析出二次针状α相或生成α'马氏体相,呈现强度上升、塑性下降的趋势。经650、850℃热处理后,XRD图谱中均为α相的衍射峰,未出现β相的衍射峰。1 030℃热处理后,α'相具有较强的(002)、(101)衍射峰,其他晶面的衍射峰强度很弱,合金弹性模量可达108 GPa。     

纯镍N6填丝等离子焊接工艺及接头组织性能的研究

试验采用等离子弧焊设备对工业纯镍N6板材进行填充焊丝等离子焊接工艺试验。借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等手段分析了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:采用合理的焊接工艺参数可以得到成形良好的焊缝,填丝焊接接头抗拉强度为333 MPa,其抗拉强度达到母材强度的97.6%,不填丝焊接接头抗拉强度为240 MPa,达到母材强度的70.5%;母材为均匀细小的等轴晶,填丝接头焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;填丝接头基体为γ-Ni组织,同时存在γ'(Ni3(Al,Ti)C)强化相,填丝接头拉伸断口表现为韧-脆混合断裂,焊接接头硬度最低值出现在热影响区;与母材相比,不填丝接头焊缝区与热影响区晶粒粗大,其基体组织为单相奥氏体,不填丝接头拉伸断口表现为脆性断裂,硬度最低值出现在接头热影响区。     

高速列车用6005A合金焊接接头组织与性能研究

采用进口5356焊丝对国产6005A铝合金进行熔化极惰性气体保护焊，对焊接接头的力学性能和显微组织进行了研究。结果表明，6005A铝合金焊接接头的力学性能低于基体的性能，热影响区内的软化区是焊接接头的最薄弱环节，强化相粒子发生过时效而粗化是形成软化区的根本原因。     

锻造工艺对Ti-6Al-4V合金大规格方坯组织与性能的影响

制定了3种Ti-6Al-4V合金大规格方坯锻造工艺,通过Simufact仿真软件对工艺参数进行优化,在万吨液压机上进行全流程控制锻造,制备出规格为245 mm×480 mm×3 700 mm的大规格方坯。对方坯的力学性能和显微组织进行表征,分析锻造工艺对大规格方坯组织与性能的影响。结果表明,3种工艺锻制的Ti-6Al-4V合金大规格方坯显微组织均为等轴组织,初生α相含量约占80%。工艺A和工艺B制得的方坯组织细小,均匀性好,超声波杂波水平低。工艺C锻制的方坯晶粒粗大,组织不均匀,心部存在长条及大块状α相。工艺A、B锻制的方坯有较好的强度和塑性匹配,工艺C锻制的方坯强度虽较高,但塑性相对较低。从组织均匀性、力学性能及杂波水平综合考虑,工艺A为最优锻造方案。     

Ti-6Al-4V ELI合金板材的显微组织与力学性能研究

研究了Ti-6Al-4V ELI合金板材的显微组织与力学性能。结果表明:双态组织,强度、塑性都比较高;而对于片层组织,随着片层的粗化,强度降低,延伸率先升高后降低,面缩呈下降趋势。片层粗化,抵抗裂纹穿越、迫使裂纹拐弯能力增大,提高了断裂韧性。     

热处理和合金元素对Ti-6Al-7Nb合金显微组织及机械性能的影响

Ti-6Al-7Nb虽然是Ti-6Al-4VELI材料和典型的生体用钛合金，但是关于热处理条件及合金元素对其显微组织和机械性能的影响几乎还没有研究。因此在投入大量生产制造时，就有必要研究最佳热处理条件，并且掌握好在成分规格范围内的合金元素的作用。所以，在本研究中调研有关热处理条件对本合金的显微组织及机械性能的影响。另外，认为对强度贡献很大的α-相稳定化元素，即主要是指合金元素Al和微量添加元素O，对该合金机械性能的影响也一并同时进行调查。     

2219铝合金及变极性等离子接头的低温力学性能

通过拉伸试验．测定了2219-T87铝合金母材及其变极性等离子焊焊接接头不同温度下的力学性能。利用光学昆微镜与扫描电镜等手段,对母材和焊接接头的微观组织及断口形貌进行了观察和分析,研究了低温对母材和焊接接头性能的影响。试验结果表明,该铝合金具有低温增强增韧现象,适用于低温条件下工作;VPPAW接头强度塑性提高的同时低温延伸率变化不大。探讨了低温对母材及焊接接头性能的影响机理。     

Ti-6-22-22S合金步进轧制工艺加工棒材研究

采用步进轧制工艺制备了Ti-6-22-22S合金Ф50mm棒材，对加工、热处理、组织与性能的关系进行了分析。结果表明：在两相区上部温度960℃轧制获得细网篮组织，棒材性能较好且数据均匀；热处理后，得到双态组织，强度．塑性达到优良组合，而片层状组织强度较高，但塑性稍低。     

变形方式和热处理工艺对Ti-662合金棒材组织和性能的影响

将Ti-662合金铸锭在快锻机和径锻机上经过7火次锻造制备出4,90mm的棒材。研究了2种不同锻造变形方式（轴向反复镦拔和换向反复镦拔）和不同热处理工艺对Ti-662合金棒材组织和性能的影响。结果表明：采用换向反复镦拔锻造获得的Ti-662合金棒材组织均匀无方向性,横向性能较轴向镦拔获得的棒材明显改善,纵、横向性能差别不大;不同的热处理实验对比得出,采用880℃×1h／WC＋600℃×4h／AC固溶加时效处理可使棒材的强度和塑性达到良好匹配,纵、横向力学性能均可满足MIL—T-904标准要求,而且经超声波探伤检测达到AMS2631B中的A1级质量要求。     

2219铝合金及变极性TIG焊焊接接头的力学性能

通过拉伸实验,借助光学显微镜和扫描电镜等手段,测定了2219—T62铝合金母材及变极性TIG焊焊接接头在不同温度下的力学性能,并且对母材以及焊接接头的断口形貌及微观组织进行了观察分析。实验结果表明,铝合金具有低温韧性增强现象,适用于低温工作条件;接头的抗拉性能及延伸率相比母材都有大幅下降。探讨了温度对母材及焊接接头性能的影响。     

Ti-6A14V合金表面改性技术

Ti-6Al4V合金作为一种重要的钛合金,其使用量占到了钛合金总使用量的75％～85％,但其耐磨性差、阻燃性差、疏水疏冰性能差、生物相容性不理想等性能缺陷在一定程度上限制了其在某些领域中的应用。首先对Ti-6Al4V合金在各个领域应用时,其性能缺陷的表现形式及危害进行了概述,然后介绍了目前改善Ti-6Al4V合金性能缺陷所普遍采用的以及具有创新性的表面改性技术,评述了部分表面改性技术的优缺点,最后提出了需对Ti-6Al4V合金表面改性技术进一步研究的方向。     

Ti-26高强钛合金在大变形条件下的组织与性能研究

采用β锻造工艺制取Ti-26合金饼材，利用光学金相显微镜、透射电子显微镜与X射线衍射仪研究了Ti-26合金在不同变形量下的微观组织，及经过稍高于相变点热处理后的组织及相组成。利用万能试验机测其力学性能。结果表明：Ti-26合金变形前后的组织都是由β相和弥散分布的α相组成，所不同的是变形后α相含量增加，且由短棒状变成片状；在稍高于相变点温度固溶，再时效处理后，随着变形量的增加，强度先降低再升高，当变形量达到80％时，可以使合金得到较好的强度、塑性配合。     

高强高韧钛合金Ti-63饼材组织与性能研究

研究了加工及热处理工艺对Ti-63合金饼材组织和性能的影响。结果表明,锻造的饼材经两相区双重热处理,抗拉强度均大于1300MPa,其中网篮组织的断裂韧性约为60MPa.m1/2,优于双态组织;在β区和两相区两次锻造完成的饼材经β区简单热处理,获得魏氏组织,其抗拉强度为1210MPa,断裂韧性为77MPa.m1/2,具有较好的综合性能。