低能耗节约型钛及钛合金熔炼技术的发展趋势

钛合金具有密度低、比强度高和耐腐蚀性能好等优点,是一种优异的航空航天材料,其应用领域也正在向民用领域扩展.但是,熔融态的钛和钛合金具有极高的化学活性,几乎能与目前已知的所有耐火材料发生反应,因此,钛及钦合金熔炼技术及相关的耐火材料研究一直是钛合金研究极具挑战性的领域.综述了钛及钛合金的熔炼技术及相应的耐火材料的研究发展现状,并对高效节能钛合金感应熔炼技术所需的耐火材料的研究做了展望.     

世界钛及钛合金产业现状及发展趋势

总结和阐述了近年来世界各国钛及钛合金的发展现状和未来发展趋势.重点描述了近年来钛及钛合金最新制备及加工技术的发展和应用,主要包括钛及钛合金的冶炼提取、熔炼铸造、最新加工方法、热处理规范以及在航空航天、舰船、化工、生物及医用材料、汽车、体育等领域的发展和应用.通过对钛及钛合金近年来发展现状的了解,结合钛研制开发过程中出现的一些问题,简要分析了钛及钛合金的几个主要的发展方向及趋势.     

钛合金的应用和低成本制造技术

钛及钛合金具有优异的综合性能，是一种重要的金属结构材料，在军工、民用各个领域得到广泛的应用。简要阐述了钛合金的应用现状，分析了降低钛合金成本的可能性途径。     

钛合金研究、加工与应用的新进展

综述了国内外钛合金研究的新进展,重点介绍了新型钛合金、加工技术和应用的进展情况,并对钛的将来发展方向进行了评述。     

钛合金的应用现状及加工技术发展概况

钛合金具有密度小、强度高、耐高温和抗腐蚀性好等优点,在航空航天、船舶、汽车、医疗、化工和能源等领域获得了广泛的应用.首先从航空航天和非航空航天领域综述了钛合金的应用现状;然后从热处理、焊接性能和表面处理技术三个方面综述了钛合金加工工艺及性能;最后叙述了钛合金的最新成形技术,即超塑性成形技术、近净成形技术、激光成形制造技术及计算机模拟技术,并展望了钛合金的应用前景及发展方向.     

钛合金焊接的研究进展

钛合金广泛应用于航空、军事、化工、造船等领域.分析了钛合金的焊接性,综述了钛合金焊接研究的现状,分析了焊接条件对钛合金的焊接组织与性能的影响,并对钛合金焊接的未来发展方向提出了建议.     

钛合金精密铸造陶瓷型壳性能的研究

获得高质量精密铸造钛合金铸件的关键是制备出高质量的陶瓷型壳 .本文对Y/Y、ZY/ZY和TJ/ZC等三种面层材料的性能进行了研究 ,主要包括TG/DTA测试、型壳强度测试以及热膨胀性能测试 .实验表明 ,TJ/ZC材料是钛合金精密铸造理想的面层材料 .     

钛合金激光熔覆的研究现状与发展趋势

钛合金具有高比强、良好的耐蚀性能等优点,但其耐磨性差,限制了它在摩擦机构的应用.激光熔覆技术是近年来发展起来的一种新型表面改性工艺.在钛合金表面进行激光熔覆,可提高钛合金的表面性能,获得高硬度、耐磨性能好、低摩擦系数的熔覆层.简要阐述了钛合金表面激光熔覆的研究现状,包括激光熔覆工艺、熔覆层的组织与性能,指出了存在的问题,并展望了钛合金激光熔覆的发展方向.     

高温钛合金焊接研究现状及展望

综述了国内外高温钛合金焊接研究的发展现状.总结了高温钛合金的焊接特点及其对高温钛合金焊接接头热强性与热稳定性、蠕变疲劳抗性的一致性、均匀性和稳定性的要求,介绍了闪光对焊、线性摩擦焊、电子束焊接和激光焊接技术的研究现状,并对高温钛合金焊接未来研究方向进行了展望.     

Ti-Al-Zr-Mo-Nb-Sn-Si系铸造钛合金高温蠕变性能及显微组织研究

针对Ti-Al-Zr-Mo-Nb-Sn-Si铸造高温钛合金,研究了其在600℃、750℃下的蠕变性能与组织变化.结果显示,该铸造钛合金在750℃/180 MPa/0.5 h和600℃/400 MPa/0.5 h条件下的蠕变残余伸长率分别＜3％和＜0.4％,持久断裂时间分别为＞2 h和14 h,具有良好的蠕变性能;高温蠕...     

电子束冷床熔炼TC4合金研究进展

电子束冷床熔炼工艺作为一种新型熔炼技术,可应用于生产航空发动机用优质钛合金及回收残钛。本文综述了电子束冷床熔炼TC4合金研究进展。     

钛中掺杂铪改性研究

为了研究掺杂合金化对金属Ti性能的影响,采用磁悬浮熔炼法制备了TiHfx(x=0.13、0.26、0.52、1.03)合金。成分分析表明,合金成分均一,Ti因饱和蒸气压高于Hf和化学清洗而有0.6%～2.6%的质量损失。形貌分析显示,除TiHf1.03外,其余组分合金为层状结晶。Hf掺杂显著增大了Ti基体的晶格体积,但合金保持了Ti基体的α相,无杂相生成。合金晶胞参数与组分的关系正偏离于线性,随Hf含量的增加,偏移量呈增大趋势。     

Additive Manufacturing of Titanium Alloys by Electron Beam Melting: A Review

Electron beam melting (EBM), as one of metal additive manufacturing technologies, is considered to be an innovative industrial production technology. Based on the layer‐wise manufacturing technique, as‐produced parts can be fabricated on a powder bed using the 3D computational design method. Because the melting process takes place in a vacuum environment, EBM technology can produce parts with higher densities compared to selective laser melting (SLM), particularly when titanium alloy is used. The ability to produce higher quality parts using EBM technology is making EBM more competitive. After briefly introducing the EBM process and the processing factors involved, this paper reviews recent progress in the processing, microstructure, and properties of titanium alloys and their composites manufactured by EBM. The paper describes significant positive progress in EBM of all types of titanium in terms of solid bulk and porous structures including Ti–6Al–4V and Ti–24Nb–4Zr–8Sn, with a focus on manufacturing using EBM and the resultant unique microstructure and service properties (mechanical properties, fatigue behaviors, and corrosion resistance properties) of EBM‐produced titanium alloys.

     

医用多孔金属的制备及其生物活化研究进展

医用多孔金属材料,特别是多孔钛及钛合金能够提供与人体骨组织相匹配的力学性能,并促进骨组织长入以提高其与骨的固定度,在人体硬组织修复与替换方面具有广泛的应用前景。重点围绕多孔钛及钛合金的制备方法及适用于其复杂孔隙结构的表面生物活化方法,综述了各种方法在多孔钛及钛合金上的应用现状。目前适用于多孔钛及钛合金制备的技术主要有粉末冶金法、钛纤维烧结法、自蔓延高温合成法、选区电子束熔化技术和选区激光熔化技术,适用于多孔钛及钛合金表面生物活化的技术主要有溶胶凝胶法、仿生矿化法、电化学沉积法和微弧氧化法。多孔钛及钛合金的力学相容性和表面生物活性需要同时满足临床要求,才能进一步扩大其在医学领域的应用范围。     

钛及钛合金搅拌摩擦焊研究进展

搅拌摩擦焊技术已经成功应用于铝合金等低熔点材料的焊接,但针对钛及钛合金等高熔点材料的研究仍在进行之中。从焊具设计、接头显微组织与力学性能和焊接过程仿真等方面综述了钛及钛合金搅拌摩擦焊国内外研究进展,为搅拌摩擦焊技术应用于钛及钛合金提供参考。     

钛及钛合金熔炼技术发展现状

目前生产钛及钛合金铸锭最主要的方法是真空自耗电弧熔炼以及冷床炉熔炼方法。详细介绍了真空自耗电弧熔炼、电子束冷床炉熔炼以及等离子束冷床炉熔炼技术的原理、特点和发展现状。     

Recent research and development in titanium alloys for biomedical applications and healthcare goods

Nb, Ta and Zr are the favorable non-toxic alloying elements for titanium alloys for biomedical applications. Low rigidity titanium alloys composed of non-toxic elements are getting much attention. The advantage of low rigidity titanium alloyfor the healing of bone fracture and the remodeling of bone is successfully proved by fracture model made in tibia of rabbit. Ni-free super elastic and shape memory titanium alloys for biomedical applications are energetically developed. Titanium alloys for not only implants, but also dental products like crowns, dentures, etc. are also getting much attention in dentistry. Development of investment materials suitable for titanium alloys with high melting point is desired in dental precision castings. Bioactive surface modifications of titanium alloys for biomedical applications are very important for achieving further developed biocompatibility. Low cost titanium alloys for healthcare goods, like general wheel chairs, etc.has been recently proposed.     

金属间化合物熔铸工艺的发展及应用

综述了金属间化合物的熔炼及铸造 最新发展及应用情况,尤其强调了这些金属间化合物在熔铸过程中与传统工业合金的不同之处。     

Investigation of the weldability of titanium alloys produced by different methods of melting

We study the influence of the method of melting of the metal (vacuum-arc and electron-beam melting with an intermediate tank) on the properties and weldability of titanium alloys. We show that the weldability of VT1-0 and VT6 alloys is practically independent of the method of their melting. __________ Translated from Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, Vol. 42, No. 3, pp. 40–44, May–June, 2006.     

INDUCTION SKULL MELTING OF TITANIUM ALUMINIDES

Along with discussing the development history of the induction skull melting process for melting titanium and other reactive alloys, this paper reviews how the process can be used to produce titanium aluminides with various alloy additions such as Ta, Cr, Mo, V, B, Er, Mn, TIB₂ and Er₂ 0₃. Unlike consumable arc melting, this process enhances alloy uniformity due to the intense stirring action of the induction field. Loose charge materials including revert, master alloys, and elemental metals may be used since there is no need for a pre-formed melt electrode. Due to the stirring and the flexibility in charge materials selection, a wide variety of alloys can be produced with homogeneous compositions. This process has been successfully used to cast Ti-Al alloys into ingots 2-3/4 to 8 inches in diameter, slabs 1/2 to 1-1/2 inches thick and castings.