Ti-6Al-4V钛合金等通道转角挤压的有限元模拟

运用有限元方法对Ti-6Al-4V钛合金等温等通道转角挤压过程进行了模拟,获得了摩擦因子、挤压角、过渡角等挤压参数对材料变形区的应变分布和挤压载荷的影响规律.结果表明:摩擦因子的增大引起局部应变集中,摩擦因子为0.5时,最大挤压载荷比零摩擦条件时提高了2.37倍;增大挤压角有利于获得均匀等效应变,减小挤压载荷,但同时减小了单次变形的应变量;减小过渡角可以扩大均匀应变区域,但过渡角过小会引起通道转角处的严重应变集中.     

氢对Ti-6Al-4V合金室温压缩性能的影响

为了研究氢对Ti-6Al-4V合金室温压缩性能的影响,采用Zwick/Z100型材料试验机对置氢Ti-6Al-4V合金进行了压缩试验,并利用OM、XRD和TEM等材料分析方法对合金的微观组织进行了观察.研究表明:置氢前,Ti-6Al-4V合金由等轴的α相和β相组成,置氢后,出现马氏体组织和氢化物;随氢含量增加,马氏体和剩余β相数量增多;氢提高了Ti-6Al-4V合金的抗压强度和塑性等室温压缩性能,最大增幅分别为33.9%和56.3%;置氢Ti-6Al-4V合金抗压强度的提高主要归因于氢的固溶强化、马氏体相变强化和氢化物强化;塑性指标的提高主要是置氢合金中塑性β相数量的增多所致.     

真空高温退火对锻态Ti-6Al-4V合金显微组织与超塑性性能的影响

退火处理是改善钛合金显微组织,提高力学性能及超塑成形性能的一种重要工艺。使用真空退火炉在850℃-950℃温度区间内对锻态Ti-6Al-4V合金的进行了高温退火处理,研究了退火态Ti-6Al-4V合金微观组织演变及其在温度为900℃,应变速率为0.01 s^-1时的超塑拉伸性能。结果表明,锻态Ti-6Al-4V合金的初生α晶粒尺寸随真空退火温度的升高而减小,β相比例随真空退火温度升高而增大。当真空退火温度为910℃时,Ti-6Al-4V合金的晶粒尺寸和α相与β相分布较为均匀,其超塑拉伸试验结果表明,该合金表现出最佳的超塑拉伸性能,其拉伸延伸率达到785%,峰值应力仅为26.8 MPa。     

Ti-6Al-4V合金的蠕变行为及影响因素

通过T6热处理、蠕变性能测试和SEM,TEM组织观察,研究了T6处理对Ti-6Al-4V合金组织结构与蠕变性能的影响.结果表明,锻造态Ti-6Al-4V合金在400℃/575MPa条件下具有较好的塑性和较低的蠕变寿命,并具有明显的温度敏感性.T6处理可明显提高合金的蠕变激活能和蠕变抗力,与锻造态合金相比,T6处理态合金在蠕变稳态期间具有较低的应变速率,并使蠕变寿命由66h提高到548h.锻造态合金的组织结构由a β相组成,T6处理后,合金的组织结构由a相与"网篮"相组成,其中"网篮"中大量针状β相沿不同取向析出是提高合金蠕变寿命的主要原因.蠕变期间,合金的蠕变机制是双取向的位错和位错在a相内发生柱面滑移和锥面滑移.     

Ti-6Al-4V合金的吸氢行为和氢化过程中的相变

本文研究了 Ti-6Al-4V 合金在氢压为一个大气压下的吸氢行为和氢化过程中的相变,结果发现:合金在570℃有一个吸氢峰;氢化过程中氢固溶于β相,使 d_(200)面间距增大;氢化物(γ)在α相内析出,为 fcc 结构(α=440.1pm),与基体的取向关系为{(?)}_α//{(?)}γ,<(?)>α//<110>γ;充氢使α,β相明暗衬度和充氢前比较正好相反;充氢后合金出现 Ti_3Al 有序结构。     

Ti-6Al-4V合金高温变形热加工图的建立与分析

本文根据已有理论建立了Ti-6Al-4V合金的高温变形热加工图,分析了功率耗散效率,为保证该合金加工质量提供依据.     

3D打印成形Ti-6Al-4V合金的组织和力学性能分析北大核心CSCD

采用3D打印方法制得Ti-6Al-4V合金形成梯度组织,通过实验测试方法对其组织以及拉伸力学性能进行测试分析。研究结果表明:各区域形成了不同尺寸与分布形态的β晶粒。试样形成了清晰的层带间界线,相邻层带间界线距离约2.5 mm。各个高度处都形成了片层组织,不同部位的α片层具有明显不同的尺寸。在各个高度处的试样拉伸测试得到的屈服强度基本一致,而拉伸强度由底部的842 MPa增大至顶部的895 MPa,同时断裂伸长率上升。合金顶端形成了较多位错,中间部位的位错密度发生了显著减小,到底部区域时位错已经很少。45°方向试样达到了最高的屈服/拉伸强度,强度最低的是Z方向试样;X和Y方向试样具备较高断裂延伸率,之后是45°方向试样,最小的是Z方向试样。     

Ti-6Al-4V合金厚板固溶时效热处理工艺的正交试验优化

通过在热处理参数选择过程中引入正交试验,确定了固溶温度、冷却方式、时效温度和时效时间4个影响因素,并采用L16(44)正交表4因素、4水平的16组热处理工艺进行试验对工艺进行优化.结果表明:在该试验条件下,各因素对板材横、纵向室温强度影响从大到小的顺序为冷却方式、时效温度、时效时间、固溶温度,对室温塑性基本没有影响;固...     

Ti-6Al-4V合金的室温蠕变行为

研究了Ti-6Al-4V钛合金板材的室温蠕变行为及其对合金后续使用性能的影响.结果 表明:合金的宏观织构、应力水平以及预塑性应变都显著影响其室温蠕变行为.在加载方向上合金的<0001>峰值极密度越高,则其加工硬化指数越大、蠕变指数越小、室温蠕变性能越好.足够大的应力,是合金发生室温蠕变的必要条件.只有在蠕变应力不小于0...     

显微组织对Ti-6Al-4V ELI合金疲劳裂纹扩展速率的影响

研究了Ti-6Al-4V ELI合金板材的显微组织对疲劳裂纹扩展速率的影响.用金相显微镜对不同热处理制度下该合金α和β转变组织的变化进行了观察分析.采用MTS-810低周疲劳试验机测试合金的裂纹扩展速率.通过Origin 6.0软件对数据进行处理并绘制裂纹扩展速率(△a/△N)与应力强度因子幅△K的关系曲线.结果表明:在Pairs区范围内,疲劳裂纹扩展速率对双态组织中初生α相含量的多少不敏感,而在近门槛区和快速扩展区,裂纹扩展速率对组织比较敏感;在本实验研究的条件下,细针编织状魏氏组织的da/dN<平直状片层组织的da/dN<双态组织的da/dN.     

Improved properties of Ti-6Al-4V by combining isothermal equal-channel angular processing and hot-extrusion

The aim of this work was to study effects of hot extrusion on the microstructure of Ti-6Al-4V (wt-%) alloy processed by ECAP. Firstly, an isothermally Ti–6Al–4V alloy processed by Equal channel angular pressing(ECAP) was preheated at 950°C for 6?min and then hot extruded at 900°C. The hot extrusion minimised the grain size and maximised the mechanical strength. Therefore, it was demonstrated that hot extrusion of Ti-6Al-4V alloys that processed by ECAP could be performed without compromising any mechanical properties. Therefore, it is possible to use the ability to apply a reduced cross-section in hot extrusion for an Ti-6Al-4V processed by ECAP without concern about the reduction of properties.     

Effect of Triple Annealing Treatment on Stress Relaxation of Ti-6Al-4V Alloy

The effect of triple annealing on stress relaxation of Ti-6Al-4V alloy as well as the microstructure after stress relaxation werestudied. The results showed that triple annealing treatment enhanced the resistance of stress relaxation performance, andwhen the temperature was rising, this effect became notable. The stress relaxation deformation mechanism is of dislocationcreep at 400℃ and recovery creep at 600℃.     

超细晶材料制备新工艺——等径角挤压

综述了等径角挤压制备超细晶材料领域的最新研究进展,包括等径角挤压的工艺原理,显微组织演化规律,等径角挤压材料微观组织特征和力学性能等。     

TI-6Al-4V合金置氢-除氢组织与力学性能

为研究除氢处理对置氢钛合金组织与性能的影响,对Ti-6Al-4V合金在不同参数条件下进行了置氢与除氢处理,采用光学显微镜分析了置氢-除氢处理过程中Ti-6Al-4V合金微观组织的演化规律,通过室温拉伸试验研究了置氢-除氢处理后Ti-6Al-4V合金的力学性能,探讨了Ti-6Al-4V合金置氢-除氢组织与力学性能之间的相...     

Hydrogen Treatment of Cast Ti-6Al-4V Alloy

This paper presents the results of an investiga-tion of the effect of hydrogen treatment onmicrostructures and tensile and low cycle fatigueproperties of a Ti-6Al-4V cast alloy.The phasetransformation and the refining mechanism of thecast microstructure during the process of hydrogentreatment were studied.It was found that afterhydrogen treatment,the coarse Widmanstttenstructure of the as-cast Ti alloy was transformedinto a very fine and equiaxed α+β microstructurewithout any GBα phase.The tensile strength andductility and the low cycle fatigue life of thehydrogen treated specimens were significantly im-proved.     

Effect of mean stress on fretting fatigue of Ti-6Al-4V on Ti-6Al-4V

Fretting fatigue tests of Ti‐6Al‐4V on Ti‐6Al‐4V have been conducted to determine the influence of stress amplitude and mean stress on life. The stress ratio was varied from R=−1 to 0.8. Both flat and cylindrical contacts were studied using a bridge‐type fretting fatigue test apparatus operating either in the partial slip or mixed fretting regimes. The fretting fatigue lives were correlated to a Walker equivalent stress relation. The influence of mean stress on fretting fatigue crack initiation, characterized by the value of the Walker exponent, is smaller compared with plain fatigue. The fretting fatigue knockdown factor based on the Walker equivalent stress is 4. Formation of fretting cracks is primarily associated with the tangential force amplitude at the contact interface. A simple fretting fatigue crack initiation metric that is based on the strength of the singular stress field at the edge of contact is evaluated. The metric has the advantage in that it is neither dependent on the coefficient of friction nor the location of the stick/slip boundary, both of which are often difficult to define with certainty a priori.     

Ti3Al基合金与Ti-6Al-4V合金TLP连接接头的组织转变

采用TiZrNiCu合金作为中间层材料研究了Ti3Al基合金与Ti-6Al-4V合金的瞬间液相(TLP)扩散连接接头成分、组织转变及显微硬度.研究结果表明,连接温度和连接时间对接头成分和组织有较大的影响.随着连接温度的提高和连接时间的延长,接头中元素分布趋于均匀,连接区宽度增大.连接温度为850℃和900℃时,液相的残留使得接头中存在Ti-Cu金属间化合物.当连接温度为950℃,连接时间为30min时,等温凝固的完成使Ti-Cu金属间化合物从接头中消失.随着连接温度的提高和连接时间的延长,接头连接区硬度降低.当连接温度为950℃,连接时间为30min时,接头硬度分布较均匀.     

Ti-6Al-4V合金包覆叠轧薄板的加工工艺与组织性能研究

研究了包覆叠轧加工及热处理工艺对Ti-6Al-4V合金室温拉伸及疲劳性能的影响规律,观察分析了不同状态下组织形貌的特征及变化情况.结果表明,单向热轧工艺有利于提高合金薄板的延伸率,但对疲劳性能则会产生不利影响,而交叉换向热轧工艺则有利于板材获得较好的综合性能.