钛及钛合金中硬α夹杂及其去除方法

介绍了在熔炼过程产生的硬α夹杂对钛及钛合金产品的巨大危害及其来源,综述了去除硬α夹杂的机理,评价几种分解及溶解去除硬α夹杂的方法及其有效性,认为冷床炉熔炼有着去除硬α夹杂的热力学及动力学条件,是目前去除硬α夹杂最有效的方法。     

TC17钛合金疲劳裂纹扩展速率

研究了显微组织形态对TC17钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响,并结合裂纹扩展路径进行了分析。结果表明,对于TC17合金,在裂纹扩展的第I阶段和第III阶段,等轴组织随着固溶温度的升高,扩展速率加快,显微组织对中速区的裂纹扩展速率影响不大;对两种片层组织结构的裂纹扩展速率分析结果表明,仅固溶态的组织在裂纹扩展的整个阶段具有较低的裂纹扩展速率,并且起裂区对应较高的应力强度因子,裂纹在固溶态组织中的扩展路径较固溶时效态的曲折。     

裂纹扩展功在研究钛合金防弹材料上的应用

作为人体防弹(如防弹衣)材料,其要求是十分严格的,它要保障人身的绝对安全,又要减轻穿戴人员的负重,并且对人体无危害等.众所周知,在高速弹丸的攻击下,防弹板材料需要承受住复杂应变及应变率的作用,材料在动载下的冲击性能与其静态力学性能是完全不同的两种机制,因此抗弹材料的研制始终是一大难题.     

疲劳裂纹扩展行为的研究现状及钛合金的疲劳裂纹扩展特征

疲劳裂纹扩展行为是现代材料研究中重要的内容之一。论述了组织结构、环境温度、腐蚀条件以及载荷应力比、频率变化对材料疲劳裂纹扩展行为的影响。总结出疲劳裂纹扩展研究的常用方法和理论模型,并讨论了"塑性钝化模型"和"裂纹闭合效应"与实际观察结果存在的矛盾。最后,对钛合金疲劳裂纹扩展研究的内容和研究结果进行了概述。     

钛合金中的硬α缺陷及其等离子体冷炉床熔炼控制技术

本文分析了钛合金中硬α夹杂物的性质及其产生原因,调研了国内外因硬α缺陷引发的飞机飞行事故和发动机故障,认为硬缺陷是影响发动机转子零件使用可靠性最主要的潜在威胁之一.硬α夹杂物具有很高的熔点和极大的脆性,很容易成为发动机转子部件过早疲劳断裂失效的裂纹源.与真空自耗电弧炉相比,利用等离子体冷炉床熔炼技术(PACHM),可以有效地消除钛合金中的硬夹杂物.等离子体冷炉床熔炼技术是生产航空发动机转子级优质钛合金的一种有效的熔炼方法.     

Ti8LC低成本钛合金疲劳裂纹扩展行为研究

采用双重退火对Ti8LC低成本钛合金进行热处理,测试其拉伸性能,并对其疲劳裂纹扩展行为进行研究,探索其疲劳断裂机制.结果表明,提高双重退火的第1次退火温度,强度略有升高,塑性降低.da/dN试样断口3个区特征明显:预裂区为解理断裂机制.稳态扩展区裂纹以条纹循环机制向前扩展,同时能观察到很多二次裂纹.快速扩展区的断口呈韧窝型断裂特征.该合金的疲劳裂纹扩展速率对退火温度不敏感.     

Ti-1023钛合金的疲劳裂纹扩展行为

研究了Ti-1023合金轮盘轮缘的疲劳裂纹扩展规律,分析了取样方向和应力比对疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明,在相同的应力场强度因子范嗣下,随应力比的增大,裂纹扩展速率也随之增大;而取样方向对疲劳裂纹扩展速率的影响不大;验证了全范嗣疲劳扩展公式,为进一步寿命估算提供了依据.     

TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展及裂纹尖端塑性区

研究了TC4-DT钛合金不同组织的疲劳裂纹扩展行为,观察了疲劳裂纹在不同显微组织中的裂纹扩展路径,分析了不同显微组织的裂纹尖端塑性区变形情况,并与理论计算结果进行了对比。结果表明,疲劳裂纹在片层组织中扩展路径曲折,且片层组织的裂纹尖端塑性区较双态组织的大,理论计算的裂纹尖端塑性区的范围较实际测量的范围小得多。     

钛合金防弹材料的设计与性能

研究了Ｔｉ－６．５Ａｌ－３．５Ｍｏ－１．５Ｚｒ－０．３Ｓｉ合金细观结构对裂纹扩展特性的影响。发现当△Ｋ值小于ｄａ／ｄＮ－△Ｋ曲线上转折点处△Ｋ值时，合金出现解理断裂，表明转折点是解理断裂向条纹机制断裂的过渡；大量试验又进而证明，解理断裂与裂尖塑性区大小和裂纹穿过的晶粒或晶域尺寸有关。由此，作者提出了钛合金在裂纹扩展过程中形成解理断裂的一种新的断裂机制。     

TC4-DT损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展特性的研究

研究了典型的损伤容限型钛合金Ti-6A1-4V ELI（TC4-DT）的断裂韧度KIC、疲劳裂纹扩展速率da／dN以及疲劳门槛值△Kth等损伤容限性能与微观组织的关系，讨论了不同应力比（尺值）条件下片状组织与双态组织的疲劳裂纹扩展特性，并与Ti-6A1-4V（TC4）钛合金进行了比较分析。研究结果为高损伤容限型钛合金的微观组织设计和探讨微观组织对损伤容限性能的影响机理奠定了基础。     

Effect of Hydrogen on Alpha Titanium Alloy

The effect of up to 200 ppm hydrogen on the microstructure and mechanical properties of high-purity titanium containing oxygen, nitrogen, tin, and aluminum was investigated. Increasing the hydrogen content resulted in precipitation of a hydride phase and decreased the notch-bend impact strength of the alloys containing oxygen, nitrogen, and tin, similar to the hydrogen embrittlement of unalloyed high-purity titanium. No hydride precipitation or significant embrittlement of the Ti-5AI alloy was found with up to 180 ppm hydrogen.     

锻造工艺对TC4-DT和TC21损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

研究了不同锻造工艺（近β锻造、准β锻造、两相区锻造）对TC4-DT和TC21损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响,对比分析了不同锻造工艺的微观组织和疲劳裂纹扩展路径的关系。研究结果表明,与两相区锻造和近β锻造相比,TC4-DT和TC21钛合金经准β锻造后的疲劳裂纹扩展速率最低。准β锻造的锻件疲劳裂纹扩展路径曲折程度大,断口表面粗糙度大,有效地降低了疲劳裂纹扩展速率。     

TA15钛合金焊缝及热影响区疲劳裂纹扩展行为

在扫描电镜下对TA15钛合金氩弧焊焊缝(FZ)及热影响区(HAZ)疲劳裂纹扩展行为进行了动态原位观察研究.结果表明,焊缝疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端滑移明显,滑移线较长;热影响区裂纹扩展初期裂纹尖端滑移不明显,在裂纹扩展中后期才出现较为明显的滑移,且滑移线较短,存在较多的二次裂纹;焊缝疲劳裂纹扩展速率高于热影响区.焊缝与热影响区疲劳裂纹扩展行为的差异与其显微组织的不同有关.     

钛合金壳体开裂失效分析

某钛合金壳体在进行冲击试验时开裂,外表面有液压油喷出.对钛合金壳体裂纹进行了外观检查,对其裂纹断口进行了宏、微观观察,并对其组织和硬度进行了检查.结果表明:钛合金壳体的裂纹性质为疲劳开裂;在壳体进行粗加工过程中,壳体壁厚较薄部位的硬而脆的富氧α层处萌生了裂纹,并发生了扩展.