Ti—15Mo—3Al—2.7Nb—0.2Si钛合金的成分,加工工艺与性能

Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si合金(简称β21钛合金)是近年来美国TIMET公司研制开发的一种综合性能优异的亚稳β型钛合金.国外研究表明:该合金和Ti-15-3钛合金相似,具有与工业纯钛相同的冷变形性能,可轧成板材、带材和箔材,也可加工成棒材和锻件.该材料在冷状态下可加工成形钣金构件,经时效后在保证具有较高塑性     

Ti-15-3合金的拉伸变形及冷压成形

为鉴定Ti-15-3亚稳β钛合金的冷成形性,利用合金薄板的真实应力—应变曲线确定了相应的应变刚指数,厚向异性指数γ等力学参量,同时也进行了弯曲、回弹、杯突、拉深等冷成形性模拟试验,并测定了最小拉深系数和极限拉深比。试验结果证明该合金具有优良的冷成形性,适合制作各种薄壁构件。     

固溶和时效温度对铸态TC18合金组织性能的影响

钛合金具有相变复杂性以及相变敏感性,制备状态下的高强钛合金其显微组织及力学性能与对应的固溶-时效工艺直接相关。该研究对名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe的TC18钛合金进行固溶-时效处理,对比研究不同固溶温度以及时效温度对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,固溶-时效热处理对合金性能提升效果显著,固溶处理使合金基体中残存的初生α相粗化,其他区域形成过饱和固溶体,在接下来的时效过程中,β基体析出细小针状次生α相。在两种α相的配合影响下,合金整体强度提升明显。     

新型亚稳β型Ti-30Nb-1Mo-4Sn合金时效过程中ω相与α相的竞争

对一种新型亚稳β型Ti-30Nb-1Mo-4Sn(%,质量分数)合金时效过程中ω相与α相的竞争行为进行了系统研究。研究表明,Ti-30Nb-1Mo-4Sn合金经固溶处理或冷轧处理后,合金的相组成均为β相和α″马氏体。固溶态和冷轧态Ti-30Nb-1Mo-4Sn合金经相同的时效处理(即573 K时效2 h)后,析出产物分别为等温ω相和α相。这主要是由于冷轧后合金内部含有大量位错和晶界,这些位错和晶界在后续时效过程中抑制了等温ω相的析出,同时为α相的异质形核提供了条件,促进了α相的析出。这一发现为亚稳β钛合金时效过程中ω相与α相之间的竞争提供了直接的证据。此外,上述研究结果也清楚地表明,通过对亚稳β钛合金进行冷轧预处理,可以在后续时效过程中抑制脆性ω相析出的同时在合金中获得对力学性能有利的细小α强化相,这无疑对研发低模量和高强度兼备的新型β钛合金具有重要的意义。     

LCHβ型Ti—44528S合金板材的开发与应用

新型LCHβ型Ti-44528s合金是一种加入了8种合金化元素的亚稳钛合金。对其板材的生产工艺及性能研究表明,冷轧板材经多级时效处理后,硬度高于HRC53;其板材经固溶和多级时效处理,σb≥1650Mpa,σ0.2≥1600MPa,δ≥4%。该合金巳用作海军潜水刀材料。     

双级时效对近β高强钛合金冷轧薄板显微组织及力学性能的影响

对Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe钛合金进行双级时效热处理,对比研究双级时效对高强β钛合金组织与性能的影响。时效温度选取650℃+450℃,研究结果表明双级时效处理对合金力学性能提升明显,650℃预时效时基体先析出较大尺寸的α相,后续的低温再时效将继续析出尺寸较小的次生α相,两种尺寸的α相共同作用下,使得双级时效的合金获得强度1 504 MPa,延伸率10.3%的优良力学性能。     

Ti-5Al-10Cr合金棒材的时效响应研究

对固溶处理的近β型Ti-5Al-10Cr合金进行了不同温度和时间的时效处理,观察了时效处理后合金的显微组织,分析了合金的相组成,并对硬度及拉伸性能进行了测试分析。结果表明,随着时效温度的提高,析出α相的体积分数先增多后减少,合金的抗拉强度与α相体积分数有着同样的变化趋势;合金在低温长时间时效或高温时效时,会析出Ti Cr2相,时效温度较低时该相对合金硬度有一定贡献,随着时效温度升高,该析出相长大,对硬度的贡献下降。     

氢处理细晶钛合金的拉伸性能及其在牙科上的应用

正氢处理是能够使钛合金晶粒尺寸达1μm以下的为数较少的方法之一。利用这种方法可以使α+β型钛合金Ti-6Al-4V及富β的α+β型钛合金Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe获得晶粒尺寸小于0.5μm的等轴细晶组织,使合金具有优异的超塑性能。日本学者中東潤对这两种合金进行氢处理,研究其常温性能及超     

β钛合金在飞机中的应用

美国、法国、德国、英国、日本、俄罗斯和中国的一些主要飞机制造工业厂家都开始采用β钛合金来生产飞机机体和发动机构件,主要原因是它们具有优良的综合性能,可加工成各种零件．目前最令人感兴趣的β钛合金包括用于制造锻件的Ti-10V－2Fe－3Al（Ti－10－2-3）,用于制造钣金构件和铸件的Ti-15V-3Cr－3Al-3Sn（Ti－15－3）、BT－22（Ti－5Al-5V－5Mo－1Fe－1Cr）和用于制造弹簧的Ti-3Al-8V－6Cr－4Mo－4Zr（Ti－38－6－44,β-C）;另外,由于Ti-14．7Mo－2．7Nb－3Al-0．2Si（β-21S）合金兼有出色的耐高温和抗腐蚀能力,…     

β相稳定性对Ti-10V-3Fe-3Al合金变形模式及压缩性能的影响

<正>金属的变形有以下几种不同机制:孪生、变形诱发马氏体、位错滑移,或其综合作用。变形机制与基体状态密切相关,一方面与启动位错滑移或孪生的临界应力有关,另一方面与亚稳定基体转变成马氏体的能力有关。迄今为止,对亚稳定β钛合金变形机制的研究很少,对于含有α相的亚稳定β钛合金,也仅研究了β-CEZ(Ti-5Al-2Sn-5Zr-4Mo-2Cr-1Fe)和Ti-10V-2Fe-3Al合金的变形机制。研究表明,     

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的高温变形行为

Ti-6Al－4V合金的热加工性能好，但冷加工性能差，没有机械加工就难以制成高精度产品．而卢钛合金在固溶态的户单相具有优良的冷加工性，通过时效处理拆出。相，可得到比Ti-6Al－4V更高的强度，如Ti－15V－3Cr－3Sn－3Ai（Ti－15－3）合金经轧制、锻造已用于航空部件、高尔夫球     

钛的预测

美国铝业公司(Alcoa)锻造分公司推测,亚稳β钛合金如Ti-10V-2Fe-3A1等将在航空航天事业中有更多的用途。用Ti-l0V-2Fe-3A1加工的锻件,可以获得130,000到200,000磅/英寸~2(895到1380兆帕)的强度,同时并保持其优异的韧性。它们是a-β钛合金诸如Ti-6A1-4V和Ti-6A1-6V-2Sn的所谓的轻重量的替代合金。Alcoa公司根据他们的设备能力,设想用热模锻造,可以锻成成品的形状和接近成品的形状。钛冶金公司(Timet)引证说,直升飞机的转子轮毂和波音767客机上的元件都可能应用Ti-10V-2Fe-3A1。 Timet报道说,已发现Ti-15-3(Ti-15V-3Cr-     

T4态Al-Mg-Si合金板材的预时效工艺研究

采用硬度和电导率测定结合TEM/EDS组织分析研究了预时效温度及预时效时间对T4态Al-1.3Si-1.2Mg-0.6Cu合金板材成形性能、室温停放稳定性及烤漆硬化性的影响.结果表明:能同时有效改善该合金T4态板材的成形性、室温停放过程中的组织性能稳定性及烤漆硬化性的最佳预时效工艺为190℃左右保温约8 min.当预时效温度高于190℃或预时效时间过长,将不利于合金板材成形性的改善;若预时效温度低于190℃或预时效时间过短,则不利于合金板材预时效处理后的室温停放稳定性及烤漆硬化性的发挥.     

时效工艺强化Ti-10V-2Fe-3Al合金研究

对比研究了单重时效、低温-高温双重时效、时效加热速度等工艺对经热变形后的Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经过高温变形后的合金,在双重时效处理过程中,先析出的ω相为α相的沉淀析出提供了均匀的形核位置,使合金获得了比单重时效处理更加均匀细小的α+β显微组织,使得强度获得了较大幅度的提高;合金在较低的升温速度(0.1℃·s-1)加热过程中,细小弥散分布的等温ω相有充足的时间析出,从而为后续α相的析出提供有利的形核位置,产生细小盘状α相,获得了与双重时效相同的强化效果.     

高强钛合金板材的室温成形

<正>钛板材因其强度高、重量轻、结构刚性好等优点而受到广泛的认可。高强钛合金Ti-6Al-4V不仅可用于航空领域,也是汽车、化工等其它工业领域用结构件的重要候选材料。Ti-6Al-4V合金板材在室温下的可成形性非常有限,成形后的回弹很大,这给传统的冲压和压力成形带来很多问题。尽管高温下,Ti-6Al-4V合金板材的成形极限会有所提高,回弹会     

强度高成形性好的钛合金SP—700

日本钢管公司(NKK)研制成功高可成形性钛合金SP-700,已获日本专利,并在英、美、法、德国获得专利使用权。SP-700钛合金成分为Ti-(4～5)Al-(2.5～3.5)V-(1.8～2.2)Mo-(1.7～2.3)Fe。合金密度4.54g/cm~3,略高于Ti—6Al-4V。β转变温度900℃。该合金属具有超细组织(α_初≈3μm)的富β的α+β型钛合金。突出的优点是强度高、可成形性好,有希望代替Ti-6Al-4V,它克服了Ti-6Al-4V加工性能差的缺点。具有明显的热处理效应,下     

外科植入物用纯钛及其合金

主要介绍了外科植入物用新型钛合金的研究进展。到目前为止,研究出的外科植入物用钛合金从研究的时间顺序上可分为：（1）纯钛,Ti-6Al-4V合金;（2）Ti-6Al-7Nb合金（瑞士）,Ti-5Al-2.5Fe合金（德国）;Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr(TAMZ)合金（中国）;（3）新型β钛合金。概述了这些合金的研究现状、性能特点及其应用前景,并提出 了今后的发展方向。     

热处理制度对Ti-3Al-2.5V钛合金带材组织及性能的影响

Ti-3Al-2.5V合金是一种近α,α-β型的低合金成分的合金,在管材制品中,它是最适合,用的最广泛的钛合金,本文研究了在20辊可逆式冷轧机生产出的0.254mm成品Ti-3Al-2.5V钛合金带材在硬态及620℃～740℃热处理制度下的显微组织与性能,优选出合适的热处理温度范围为620～660℃。     

亚稳Ti-27Nb合金单晶的变形行为

<正>亚稳β型钛合金由β相向α″相转变的应力诱发马氏体相变及其逆相变的过程中表现出超弹性,使其作为新的无镍形状记忆合金,前景备受期待。针对亚稳β型钛合金的马氏体相变和形状记忆超弹性特性已开展了多项研究。为明确Ti-27Nb合金(原子分数)的应力诱发α″马氏体相变过程中的塑性变形行为,东京工业大学T.Masaki对Ti-27Nb合金单晶进行了研究。首先采用光学浮动区域熔融法制备了Ti-27Nb     

生物医用β型Ti-25.6Nb-19.4Ta合金设计与微观结构的研究

利用钛合金β稳定系数Kβ设计制备了4种具有不同组元和成分的医用钛合金,4种钛合金的Kβ值均在1.0～1.5之间,属于理论上的近β型钛合金。通过X射线衍射分析和背散射电子衍射分析,从4种合金中优化出均匀合金化的3元β型医用Ti-25.6Nb-19.4Ta(%,质量分数)合金。利用硬度测试、压缩实验与透射电子显微镜(TEM)等手段对Ti-25.6Nb-19.4Ta合金在铸态、固溶态和400℃不同时间时效处理后的性能和微观结构进行了测试与分析,结果显示:Ti-25.6Nb-19.4Ta合金经过400℃时效处理后,其硬度、强度、弹性模量等随α相、ω相的析出变化明显。对这些变化的分析,揭示了合金的性能与显微结构的密切关系。