氢处理技术在钛合金中的应用

氢处理工艺是钛合金的一种特有的热处理方式，用于改善铸造、锻造钛合金件以及粉末冶金件的组织和性能。本文综述了氢处理在钛合金中的一些应用，主要介绍了国外的研究动向。     

热氢处理在铸造钛合金中的应用

利用氢作为临时合金元素的热氢处理技术(TCP),在钛合金机械加工、组织细化和粉末冶金等方面都具有广泛的应用前景.文中介绍了热氢处理在改善铸造钛合金显微组织、细化晶粒方面的应用以及热氢处理工艺过程,并阐述了热氢处理工艺使组织细化的机理.     

钛合金热氢处理技术及其应用前景

钛合金热氢处理技术是利用氢致塑性、氢致相变以及钛合金中氢的可逆合金化作用以实现钛氢系统最佳组织结构、改善加工性能的一种新体系、新方法和新手段，利用该技术不仅可以改善钛合金的加工性能，而且可以提高钛制件的使用性能，降低钛产品的制造成本，提高钛合金的加工效率。综述了钛合金中氢对改善压力加工、扩散加工、机械加工和铸造钛合金变质加工的组织、力学性能和加工性能的作用，简要分析了其改性机理，展望了钛合金热氢处理技术的应用前景。     

钛及钛合金热氢处理技术

主要论述钛及钛合金热氢处理技术的基本概念和主要工作机理以及氢元素对钛及钛合金组织和力学性能的影响规律;重点介绍热氢处理技术在钛合金晶粒细化、氢致塑性和粉末冶金等领域的应用概况,并对热氢处理技术的应用前景和存在的主要问题进行了初步探讨.     

再生钛合金的粉末冶金材料

俄罗斯学者研究了利用再生钛合金经氢化和真空烧结制备的粉末钛合金BT20和BT9工艺方法以及这类合金的组织形成规律与性能的关系。本研究采用（－0．2＋0．08）mm级的氢化粉,在1200MPa下压制成半制品生坯,其原始孔隙度为25％～30％。在真空炉（655×10－5Pa）中于1623K～1673K下烧结8h．试样烧结后,确定其化学成分、密度、收缩率和机械性能,并且研究材料的显微组织和X－射线相组成。为了确定试样原始孔隙度对气体饱和度的影响,俄罗斯学者还研究了不同原始孔隙度的试样,即松装的粉末试样和致密的合金试样。在烧结温度下,松装粉末发…     

热氢处理对TA15钛合金组织及性能的影响

采用真空气相热氢处理炉得到不同氢含量的TA15钛合金试样,利用扫描电镜、夏比冲击设备以及带传感器的机床等对不同氢含量的钛合金试样进行切削力获取及组织形貌观察,研究热氢处理过程中不同氢含量TA15钛合金试样的组织结构演变和力学性能规律.结果表明,TA15钛合金试样热氢处理后会出现不同程度的组织细化;热氢处理后的TA15钛...     

钛合金粉末冶金工业化生产技术

通过分析钛在熔炼中遇到的问题,并结合粉末冶金技术的特点,指出应用粉末冶金技术是未来钛产业发展的必然选择。详述了钛合金粉末冶金生产的工艺路线,该工艺生产的TC4钛合金粉末冶金件抗拉强度可达900 MPa以上,断后伸长率超过10%,综合力学性能优于GB/T 25137—2010钛及钛合金锻件标准要求。钛合金粉末冶金件还可用来进行锻造和挤压加工成形,经锻造、挤压后,力学性能可进一步提高。总之,利用粉末冶金技术进行钛合金的工业化生产具有生产设备投入成本低、可实现产品近净成形、节约原材料、产品性能高、生产周期短等优势。     

热氢处理对两相钛合金及β钛合金加工态组织的影响

研究了热氢处理对两相钛合金TC21和β型钛合金Ti40加工态组织的影响。研究结果表明：两合金渗氢后β相的数量增加，渗氢量达到一定程度后，有氢化物生成，优先在晶界或位错处聚集，后逐渐扩散到晶粒内部；TC21合金氢处理后，微观组织得到了明显的细化，当氢含量为0．4％（质量分数）时，其细化效果最佳；对于Ti40合金，其细化效果不明显。     

热氢处理对Ti600钛合金组织和性能的影响

针对近α型Ti600钛合金热加工抗力大、变形困难等问题,通过对实验样品分别进行5种不同氢含量的置氢处理和真空退火除氢,研究热氢处理过程中Ti600钛合金的组织结构演变和高温力学特性,探讨热氢处理对钛合金组织和高温力学行为等热加工工艺塑性的影响规律。研究表明,对于Ti600钛合金,热氢处理后合金出现不同程度的组织细化,置氢量在0.1%～0.5%范围内,热氢处理可有效提高Ti600近α型合金的热加工工艺塑性。     

低成本高性能粉末冶金钛合金

粉末冶金是短流程制备低成本、高性能钛及钛合金的有效方法。低成本氢化脱氢（HDH）钛粉可用于制备粉末冶金钛合金制件,但由于受间隙原子含量高、烧结致密度低和微观组织粗大等因素影响,使粉末冶金钛制品的组织性能优势得不到发挥。实验采用氢化脱氢钛粉—冷等静压—真空烧结的技术路线制备了Ti-6Al-4V烧结坯,间隙原子含量低（O<0.16 wt.%, N<0.05 wt.%, H<0.015 wt.%）,具有均匀细小的近等轴?组织,良好的室温拉伸性能（UTS>930 MPa, YS>870 MPa, El>14%）。实验同时表明了HDH工艺制备低间隙原子含量钛粉的可行性,间隙原子含量的增加主要源于粉末及压坯的操作、转移和储存过程。得益于粉末冶金钛合金的细晶和近终成形特点,它无需通过开坯锻造,并且近成型的烧结坯能够提高材料利用率,减少后续热加工变形量及加工道次。因此,以粉末钛合金烧结坯替代锻坯进行后续的塑性加工能够大幅度降低钛合金构件及型材的成本。     

粉末冶金Ni-Fe-Al合金制备工艺与性能

用粉末冶金法制备Ni-Fe-Al合金,将元素Ni、Fe、Al粉混合后在500 MPa的压力下进行压制成形,分别在1280 ℃和1300℃下进行烧结,对烧结坯进行密度、拉伸力学性能检测、X射线衍射分析、断口及组织观察.结果表明,在1280 ℃烧结时NiFe18.5Al25合金密度可达6.57 g/cm3(相对密度为94.3%),抗拉强度达到718.7 MPa,说明采用粉末冶金法可制备高性能Ni-Fe-Al合金.烧结Ni-Fe-Al合金中γ相的体积分数随Ni含量增加而增加,相对密度和抗拉强度随Ni含量的增加而提高,说明γ相的增加有利于烧结.对比三种合金,NiFe18.5Al25合金性能最优,主要是由于该合金中γ相体积分数最高.     

The technologies of titanium powder metallurgy

Titanium alloys exhibit attractive mechanical properties but they are expensive. This paper reviews the current status of titanium powder metallurgy which offers near-net shape cost-effective approaches to the fabrication of components. For more information, contact F.H. Froes, University of Idaho, McClure Bldg., Room 437, Moscow, ID 83844-3026, e-mail imap@uidaho.edu.     

粉末冶金钛合金的制备

钛合金性能优异．但不易对其进行机加工。粉末冶金已成为生产钛合金复杂形状零件的合适工艺。本文综述了采用传统粉末冶金方法和金属注射成形方法生产钛合金的工艺过程。     

粉末冶金多孔钛表面生物活化的研究

采用粉末冶金法制备了具有适合人体组织长入孔径的多孔钛,并对其进行生物活化处理.利用EPMA、SEM、XRD等研究了不同预处理方法和浸泡时间对多孔钛表面羟基磷灰石(HA)的形貌及形成速度的影响.结果表明,多孔钛的表面以及孔的内表面上均有纳米晶TiO2生成,预钙化处理能够明显提高多孔钛表面生成羟基磷灰石的速率,促进HA的形核长大,预钙化后磷含量增加明显,验证了Na2HPO4在预处理中对多孔钛的活化是有利的.     

粉末冶金钛合金的制备与力学性能

采用元素混合法制备粉末冶金Ti-Al-Mo-V-Ag合金.通过X射线衍射、金相观察、扫描电镜及力学性能测试等方法,研究Ag的添加及烧结温度对基体合金的显微组织与力学性能影响,并对其作用机制进行探讨.结果表明:添加5%～10% Ag(质量分数)可提高基体合金的压坯成型性,最终使烧结合金的致密度与力学性能得到提高;Ti-5Al-4Mo-4V-5Ag合金经过1 250 ℃真空烧结4 h后,抗压缩强度及相对密度分别达到1 656 MPa及96.3%.     

The powder metallurgy processing of refractory metals and alloys

Molybdenum and tungsten are refractory metals in the elemental form with the largest production volume in the world. The fabrication of these refractory metals, as well as their alloys and intermetallics, using high-temperature powder metallurgy (PM) is reviewed in this article. The primary focus is on the role of traditional high-temperature PM in producing alloys with tailor-made properties. An insight into the bulk production of molybdenum and tungsten alloys with nano-grains is highlighted. For more information, contact R.E. Aune, Royal Institute of Technology, Department of Materials Science and Engineering, SE-100 44 Stockholm, Sweden;+46-8-790-8363;fax+46-8-790-0939;e-mail aune@mse.kth.se.     

Fabrication and characteristics of magnesium alloys produced via powder metallurgy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙＭｇｍａｔｒｉｘｃｏｍ ｐｏｓｉｔｅｓ ,ａｒｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｎｄｉｄａｔｅｓｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｌｉｇｈｔｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｉｆｆ ｎｅｓｓａｎｄｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ ,ｇｏｏｄｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｄａｍｐｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ .Ｔｈｕｓ ,Ｍｇａｌｌｏｙｓａｒｅｅｘ ｐｅｃｔｅｄｉｎａｄ…     

钛合金及其成形技术在民品中的应用前景

对国内外近年来钛合金及其成形技术进行了介绍，分析了民品应用钛合金的障碍，提出了钛合金近净成形技术的发展将会有效地推动钛合金在民品中的应用。