低温对时效态TC4合金拉伸性能的影响

在77－300K温度范围内对不同时6效状态TC4合金进行拉伸试验，研究了低温对时效态合金拉伸性能的影响。时效温度取813天，时效时间分别为0．5h、7h、60h。试验结果表明：在室温下，时效0．5h合金与退火态合金相比强度明显提高，延伸率略有降低；时效时间大于0．5h，随时效时间的延长，合金的强度与延伸率均下降。随试验温度的降低，3种时效态合金的强度都单调增加，延伸率先是下降，但在77K时又略有升高，TEM观察表明，随着试验温度的降低，拉伸断口附近位错分布不均匀性增大。     

TC4钛合金的低温拉伸性能

通过对合金的显微组织、相组成以及拉伸性能曲线的分析,研究了243K低温下TC4钛合金的拉伸行为,结果表明:243K低温环境下TC4钛合金的拉伸强度和屈服强度都有所提高,但延伸率有一定程度的下降;合金的显微结构在光学显微尺度上没有明显变化,但α固溶体的取向性变小.     

Ti-6Al-4V合金铸件拉伸性能差异原因分析

目的 研究Ti-6Al-4V合金两种不同结构铸件产品之间,拉伸性能存在着较大差异的原因。方法分别对同批次母合金浇注的两种熔模精密铸件进行化学成分分析、金相组织检查和拉伸试棒宏微观断口形貌观察。方法 分析发现,肋板和支承座铸件两者化学成分没有明显差异,断口表面未见明显冶金缺陷。金相组织检查表明：肋板的原始β晶粒尺寸和晶粒内部的α片层间距均,小于支承座的原始β晶粒尺寸和晶粒内部α片层间距。结论 分析结果表明,拉伸性能数据存在差异主要与其晶粒度和晶内片层间距差异有关,该组织差异主要由铸造工艺中不同的冷却速度引起的。通过改变取样位置,试样的拉伸强度可获得明显提高。     

NiAl（Fe）合金组织和拉伸性能的研究

采用光学显微镜、扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）、电子探针（ＥＰＭＡ）、Ｘ射线（ＸＲＤ）和选区电子衍射分析（ＳＡＥＤ）研究了ＮｉＡｌ（Ｆｅ）合金的显微组织及拉伸性能。结果表明，铸态ＮｉＡｌ（Ｆｅ）合金经均匀化退火后的组织由β及β＋γ＇相组成。韧性相γ＇相能阻止裂纹扩展，有利于改善合金的室温塑性。比较发现，Ｎｉ５０Ａｌ２０Ｆｅ３０合金具有最佳的室温塑性，其拉伸断口由β相的解理断口和β＋γ＇相的     

时效态Mg-Gd-Y-Nd合金的组织结构及耐腐蚀性能

镁合金中加入Gd、Y、Nd等元素能提高其耐蚀性能,但目前对同时加入3种元素的情况研究较少。采用熔炼法制备了Mg-10Gd-3Y-Nd合金,并对其进行时效处理。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了时效态Mg-10Gd-3Y-Nd合金的微观组织及物相。通过静态失重法研究了时效态合金在不同浓度NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:时效态合金主要由基体α-Mg和晶间共晶相(Mg_5Gd、Mg_(24)Y_5)组成,Gd能够良好地固溶于镁合金基体中;随着NaCl溶液浓度的增加,时效态合金的腐蚀速率增加,腐蚀深坑严重,颗粒状腐蚀物逐渐转为粉状;第二相颗粒的存在能阻止腐蚀过程向更深的晶粒区域发展,降低了腐蚀程度,提高了合金的耐腐蚀性。     

显微组织对TA15合金高温拉伸性能的影响

研究了显微组织变化对TA15合金500℃高温拉伸性能的影响。结果表明:初生α相含量增加、α相方向性增强、次生α片变厚及β晶粒尺寸变粗大等显微组织的变化,可使TA15合金500℃高温抗拉强度降低,最大降幅达90MPa以上。研究表明,随初生α相含量增加,增多了晶界数量,而随温度升高晶界强度比晶粒强度下降快,导致高温抗拉强度随初生α相含量增加而降低。     

碳含量对CoCrMo合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了不同碳含量的CoCrMo铸造合金的显微组织和拉伸性能.结果表明:CoCrMo铸造合金中的第二相主要为富Cr碳化物,随着碳添加量的增加,合金中的碳化物体积分数也明显增多,形状也从小块状向大块长条状发展.在一定碳含量范围内,碳含量的增加即碳化物数量的增多,对合金强度有益.综合光学金相照片观测、扫描电子显微镜及能谱(SEM&EDS)分析、碳化物定量金相分析和拉伸性能测试的结果可以得到,碳含量的最佳值范围为0 26%～0 30%(质量分数).     

Ti75合金激光焊接接头的组织及力学性能

采用10 kW的连续光纤激光器对3 mm厚的Ti75合金板进行激光焊接,通过调整不同的激光功率来获得全熔透的焊接接头.同时,观察了不同热输入下焊接接头的宏观形貌、微观组织,测试了焊接接头的力学性能和显微硬度,对接头不同部位的组织特征及成形原因进行了分析.结果表明,随着焊接过程中激光功率的增加,焊缝的宽度逐渐变大,在不同...     

固溶处理对TC11钛合金棒材组织和性能的影响

通过场发射扫描电镜及拉伸性能测试,研究了TC11钛合金棒材3种固溶处理时间和2种固溶方式对显微组织及力学性能的影响。结果表明:TC11钛合金在经过3 h的固溶后,组织中局部的亚稳定β晶体位相发生偏转,β转变组织中的次生α相变的粗大,经过后续时效后的β转变基体发生更为充分的分解和析出,在片层的β边界出现连续的更细小的次生α相。由于固溶时间延长,发生了过固溶,析出的次生相逐渐细小,导致裂纹扩展阻力降低,引起屈服强度的降低,分开各1 h的固溶时效性能低于连续2 h的固溶时效性能。     

Ti-6Al-4V组织相变研究进展

钛合金因具有密度小、延展性好、疲劳性优异和断裂性能以及比强度高等优点而被广泛应用于航空航天等领域。综述了近年来国内外学者在Ti-6Al-4V固态相变理论和实验研究方面的进展情况,总结了其由β相区在不同冷却速率下所得到的相变组织,得到了hcp-α向bcc-β转变时具有伯格斯取向关系,介绍了包括马氏体相变、块型转变以及扩散相变的转变温度,当冷却速率达到525℃/s时发生马氏体相变,β相将转变为α￠相,当冷却速率为20~410℃/s时发生竞争扩散型相变β→α_m,低于20℃/s发生扩散控制相变,原始β晶粒中出现不规则的αGB、初生α集束和魏氏α组织。最后探究了新技术在Ti-6Al-4V微观相变组织中的应用。     

Creep failure mechanisms of a Ti-6Al-4V thick plate

The creep failure operating mechanisms of a 17-mm thick plate of a Ti–6Al–4V alloy in various heat treating conditions have been investigated. Specimens in the as-received, mill-annealed, condition (50  min maintenance at 720 °C and air cooled as the final step of the thermomechanical process) showed the lowest creep resistance and their metallographic analysis revealed that the temperature-activated dislocation climb was the mechanism responsible for the failure and that observed holes were generated by plastic deformation, rather than by creep cavitation. Conversely, maximum times to failure were recorded in beta-annealed specimens (1030 °C for 30  min, air cooled and aged for 2  h at 730 °C). The fracture surfaces of these broken specimens exhibited an intergranular morphology that was attributed to grain boundary sliding along the former beta grains. Finally, alpha–beta field-annealed samples (940 °C 4  h, and furnace cooled to 700 °C) possessed intermediate lives between those of mill-annealed and beta-annealed specimens and the failure operating mechanism was diffusional creep by the nucleation and coalescence of the creep cavities generated at the alpha–beta interfaces and the triple points.     

增材制造Ti-6Al-4V钛合金低周疲劳性能研究进展

金属增材制造技术可用于大型、复杂高性能钛合金结构件的制备,在航空航天等领域具有显著的优势和巨大的发展潜力。虽然增材制造Ti-6Al-4V合金构件的强度已经能够超过锻件,但它仍存在内部孔隙、熔合不良、粗大的柱状晶及残余拉应力等问题,使其在疲劳性能上与锻件具有一定的差距。本文在介绍直接能量沉积、选区激光熔化和电子束选区熔化3种代表性增材制造技术的原理及特点的基础上,简述了3种工艺制备Ti-6Al-4V合金构件的微观组织、静态力学性能及低周疲劳性能的研究进展,重点讨论了打印方向、缺陷、显微组织和表面处理对低周疲劳性能的影响。分析了增材制造Ti-6Al-4V合金构件低周疲劳性能、拉伸性能与微观组织之间的内在关系,并对提高构件低周疲劳性能的方法和推动其广泛应用的发展方向进行展望。     

Microstructure evolution and fracture behaviour for electron beam welding of Ti-6Al-4V

The effect of microstructural characteristics on fracture behaviour mechanism for electron beam welding of Ti-6Al-4V was investigated. The results indicated that the welded microstructure composed of coarse needle α + β phases presenting disordered and multidirectional short needle morphology to make fracture mechanism complex. The coarse grains in weld seam with microhardness 536 HV were easy to be fractured in the region where welding heat input was ≥ 68.8 kJ/m. There exists flat curves of Ti, Al and V, Fe concentration distribution fluctuation to cause microstructural amplitude-modulated decomposition to increase the joint ductility and cleavage strength. The uneven distribution of the partial micropores located at the interior of the specimen acting as crack initiation sites lead to non-linear branch propagating path. The α + β interlaced structure results in the fracture location near α/β interface. The existence of stacking fault structure caused pile-up of dislocation to produce micropores to be new fracture initiation sites.     

氧化环境中预暴露对IC—6合金高温拉伸性能的影响

为了解ＩＣ－６合金在高温氧化环境中的力学损伤行为，研究了９００、１０００、１１００℃空气中预暴露１００ｈ后合金的组织变化和拉伸性能，合金在预暴露后的强度变化不大，且在不高于１０００℃下预暴露后合金伸塑没有受到氧化损伤，与Ｋ１７Ｇ镍基合金相比，ＩＣ－６合金所具有这些明显优势被归因子定向凝固方法消除了横向晶界、抑制了空气中的氧沿晶扩散所造成的 力学损伤，在１１００℃预暴露后，由于在合金表面生成挥发性Ｍ     

Antibacterial Properties of Ti-6Al-4V-xCu Alloys

Surgical implant-associated bacterial infection is becoming a serious clinical problem.A series of copper-bearing titanium alloy,Ti—6AI—4V—xCu(x = 1,3,5 wt%),were fabricated in the present study in order to reduce the hazard of the bacterial infection problem by means of the strong antibacterial ability of Cu element.The metallography,X-ray diffraction,antibacterial ability,corrosion resistance and cytotoxicity of Ti—6AI—4V—xCu alloys were preliminarily studied with comparison to the commercial medical Ti—6AI—4V alloy.The Ti—6AI—4V—xCu alloys showed obvious antibacterial abilities with good corrosion resistance and cytocompatibility,and the antibacterial role was enhanced with increasing Cu content,which has significant potential for clinical applications as surgical implant materials.     

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.     

Ti-6Al-4V在NaAlO2溶液中微弧氧化陶瓷膜的组织结构研究

利用交流微弧氧化方法在ＮａＡｌＯ２溶液中在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金表面制备出氧化物陶瓷膜,用扫描电镜及能谱仪研究的陶瓷膜的形貌、组织和Ｔｉ、Ａｌ、Ｏ元素的分分布,并用Ｘ射线衍射分析了陶瓷膜的组成,所制备的陶瓷膜与基体办面结合良好,膜厚约５０微米,分为内外两层,外层膜由大量ＴｉＡ１２Ｏ５相及少量金红石型ＴｉＯ２相组成,内层膜的ＴｉＡ１２Ｏ５相含量显著降低,金红石则成为主体相,同时还发现少量ＴｉＯ１．９     

线间距对SLM成形钛合金Ti–6Al–4V力学性能的影响研究

目的 探究选区激光熔化技术工艺参数线间距对钛合金Ti–6Al–4V增材试件力学性能的影响。方法 通过SLM成形技术,以钛合金粉末为原材料、以线间距为变量制备增材成形试件,通过拉伸试验、断口形貌分析以及表面硬度测量获取不同线间距工艺参数条件下钛合金成形试件力学性能表现较好的较优解。结果不同线间距条件下成形试件拉伸曲线差异较大,线间距为0.05mm和0.10mm时,成形试件拉伸曲线表现较好,成形试件断口组织撕裂均具有连续性,韧窝结构明显,具有一定塑性。试件成形过程受氧化影响,其拉伸性能与硬度性能表现不一致。结论 试验最终工艺参数如下：曝光时间为80μs、点间距为40μm、线间距为0.05mm,SLM成形试件获得了较高的表面硬度,试件断口组织撕裂连续性较为明显,韧窝结构较大,断口界面缺陷较少,力学性能较优。