钛合金冶金缺陷实例分析

对在工程实践中遇到的部分钛合金冶金缺陷实例进行了总结分析,并提出了相应的预防解决措施。实例分析结果表明：钛合金冶金缺陷形式主要有硬a缺陷、夹杂物、偏析、孔洞等。这些冶金缺陷主要是在钛合金的真空自耗熔炼过程中形成并遗传下的,且基本上可以通过提高原材料品质和改进熔炼工艺加以控制或消除。     

GB/T 23605-2020《钛合金β转变温度测定方法》标准解析

简要介绍了国内外钛合金β转变温度的测试标准,并对其内容进行了对比分析。阐述了已作废标准GB/T 23605-2009存在的问题,详细说明了GB/T 23605-2020的特点和主要内容,供材料检测者和科研工作者参考。     

TC4钛合金棒料亮条纹缺陷分析

某TC4钛合金棒料加工产品,在进行X射线检测时发现存在亮条纹缺陷,采用各种理化检验手段,分析了该TC4钛合金棒料的化学成分、显微组织和硬度。结果表明:该TC4钛合金棒料在冶炼时由于工艺控制不当,形成了一个严重的富钛贫铝贫钒区域,该区域在后期的热加工过程中形成了不同于基体的粗大单相α组织,其硬度明显低于基体硬度,所以X射线检测时呈现亮条纹形貌;这是一种典型的软偏析冶金缺陷。     

α钛合金锻材组织的缺陷分析

研究了α型钛合金φ22mm精锻棒材(TA6)在酸侵时所显露出的麻坑斑群类的低倍缺陷的性质、及对性能的影响及其产生原因。     

医用TC4ELI钛合金板材缺陷分析

某医用TC4ELI钛合金板材在进行低倍检查时发现其存在贯穿的亮带缺陷,通过金相检验、扫描电镜分析、能谱分析和硬度测试,对缺陷种类和形成原因进行了分析。结果表明:该缺陷为富钛+间隙元素偏析缺陷,是由钛合金铸锭生产过程中海绵钛粒度不均匀、中间合金混料分布不均匀导致的;建议通过控制原料和熔炼工艺来减少或消除该缺陷。     

钛合金中富氧α相的鉴定与分析

钛合金在热处理过程中易产生氧污染而形成富氧α相层，富氧α相是一种危害性极大的脆性相。钛合金的种类和组织形态不同，其富氧α相的形貌特征也不同。研究了BT3-1钛合金和TC6钛合金在不同的热处理条件下对其组织形态下中的富氧α相的形貌特征及性能特点，并结合实际生产，提出了能满足某工程用TC6钛合金零件技术要求的热处理工艺。     

热氢化处理对等轴晶α+β相钛合金组织与性能的影响

长期以来,氢在钛合金行为研究中常被看作有害元素,然而在一定条件下氢对钛合金有积极作用,但相关定量研究较少。以氢作为暂时性合金元素对Ti6Al4V合金进行热氢化处理制备了不同氢含量的氢化试样。采用扫描电镜、X射线衍射仪、硬度测试等研究了氢含量对于Ti6Al4V钛合金组织及性能的影响。结果表明:对于氢含量低于0.7%的氢化试样,α晶内均发现片状细化晶粒,随着氢含量的增加,组织晶粒细化越明显,α相含量逐渐减少,β相逐渐增多;由于晶粒组织的改善,其硬度也得到提高,当氢含量为0.6%时,硬度达到最高值383 HV;但当氢含量超过0.7%时,由于氢化物的析出产生较大内应力,导致氢脆,降低了钛合金的力学性能。     

超高强β钛合金等温相转变特性及力学性能

近β钛合金的等温相转变具有多样性和复杂性的特点,对温度敏感性强,直接影响其时效后的力学性能.本工作所用合金为自主研发的Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Fe-Nb超高强β钛合金,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、硬度计等分析表征手段对等温处理后合金的微观组织演变及力学性能进行系统研究.结果表明,合金300℃时效时只析出等温ω相,等温ω相随时效时间的延长发生长大.合金400℃时效时先析出等温ω相,随着时效时间的延长,α相依附于ω/β界面处形核.合金500℃时效时无ω相析出,针状α相直接从β基体中析出,呈"V"字形均匀分布在β基体中.400℃时效12 h时抗拉强度为1716.1 MPa,伸长率为2％.500℃时效12 h时抗拉强度为1439.8 MPa,伸长率为9.84％,具有良好的强塑性匹配.     

TC4合金棒材成分偏析组织的分析与判定

用金相显微镜进行了高低倍组织观察,初步确定TC4合金φ30 mm锻棒的成分偏析区;再用MVK200g/30″显微硬度计测试比较得出,该锻棒偏析区的维氏硬度比正常的维氏硬度低;用SEM进一步分析该锻棒偏析区的化学成分为钛含量偏高,钒含量偏抵,确定该批棒材的偏析组织属软偏析.实验结果表明,按照上述步骤可以准确地分析检验出TC4合金锻棒成分偏析组织以及该偏析组织属哪一种偏析组织;对于存在偏析组织的TC4合金棒材,如果化学成分和机械性能均符合订货要求,切除偏析部分可交货使用.     

钛合金熔模精密铸造中常见缺陷及其预防措施

钛合金具有很高的化学活性,在熔融状态下几乎与所有的耐火材料都发生化学反应,因此在钛合金熔模铸造工艺中总会存在一些问题,只有对钛合金铸件缺陷产生的原因和预防方法有较全面的认识,才能在生产中采取有效措施来消除和防止,认识这些缺陷的特性和它们对钛合金铸件使用性能的影响,才能制订合理的技术检验标准,保证合格铸件的安全使用,又能有效地提高铸件成品率.本文较详细地介绍了钛合金铸件的一些常见铸造缺陷和预防方法.     

热处理消除大尺寸铸态高Nb-TiAl基合金组织中的β相偏析

研究了热处理对大尺寸铸态高Nb-TiAl基合金组织中β相偏析的影响.实验结果表明,通过在α γ两相区保温适当时间可以消除合金组织中的β相偏析.合金试样经1250℃/24h 900℃/30min/AC热处理后,可以有效消除晶界处的β-偏析和片层内的α-偏析;而经1280℃/ 6h 900℃/30min/AC就可以达到1250℃保温24h的效果,保温12h后β相完全被消除,但片层团平均晶粒尺寸有所长大,从原来的75μm增长到123μm左右.     

典型α+β钛合金组织对静态和动态性能的影响

α+β钛合金具有优异的综合性能,在航空航天、生物医学、船舶及国防工业等领域得到了广泛的应用.α+β钛合金的强度、塑性、冲击韧性以及断裂韧性主要取决于其内部的显微组织.因此,阐明α+β钛合金组织和性能之间的关系,对设计性能优异的材料至关重要.本文主要综述了TC21、TC4、TC11、TC4-DT等典型两相钛合金的组织与静态和动态力学性能之间关系的研究进展,并指出研究中存在的问题,以期为获得两相钛合金的理想显微组织和优异的力学性能提供理论指导.     

β钛合金的强化机理

β钛合金是超高强钛合金的理想选择,其强化取决于该合金具有的晶粒和亚晶粒尺寸以及第二相的性质、体积比、分布特征等微观组织结构因素.其具体的强化机制包括位错强化、固溶强化、细晶强化及第二相强化,综述了这4种强化机制及其相互之间的影响.     

一种低成本钛合金相变点的测定方法

目的获得一种低成本钛合金Ti12LC准确的相变点。方法采用差热分析法和连续升温金相法,对钛合金的相变温度进行了测定。首先通过差热分析,初步确定了该钛合金相变温度范围,接着采用连续升温金相法,进一步精确分析钛合金的相变点。通过分析DSC曲线中的吸热、放热现象,对该合金的相变温度范围进行研究,再通过试样淬火后的金相分析,研究α相和β相的数量及分布。结果确定了Ti12LC钛合金的相变温度在880~890℃之间,而连续升温淬火金相法测得Ti12LC钛合金的相变温度为885℃。结论由于淬火温度间隔小,两种分析方法下,该相变温度的测定较为准确。     

α-β广义逆的迭代法

广义逆的性质在数值分析与数理统计等领域中有着非常重要的作用,而迭代方法在求解广义逆的实际问题中是一种非常有效的方法.本文主要利用矩阵α-β广义逆的相关性质,给出了α-β广义逆的四种迭代格式,并研究每种迭代格式收敛的充分必要条件.同时利用Frobenius范数给出了迭代收敛的误差界.最后给出数值算例,表明本文所提出的迭代...     

Cl对Si3N4粉中α／β相含量的影响

本文研究了用ＳｉＣｌ４氨解法制备Ｓｉ３Ｎ４粉时，要得到高α相的Ｓｉ３Ｎ４粉的关键，在于必须使系统中杂质氯含量足够低，研究结果表明，在高纯Ｎ２气气氛中制粉，由于系统中氯含量较高，促使粉料中β相含量增高，α相含量降低。而在ＮＨ３气气氛中制粉，由于不断流动的ＮＨ３气，在高温下能携带出残留在粉料中的杂质ＮＨ４Ｃｌ，从而使粉料中的氯含量〈０．０１％，这时制得的粉料，其α相的含量均在９７％以上。     

β型钛合金相变温度的新型金相测试方法

根据钛合金的相变理论,建立了β型钛合金材料相变温度的新测试方法。首先对合金试样进行预热处理,在理论相变温度以上30～50℃保温40min炉冷至650℃后空冷。然后按照GB/T 23605-2009测试相变温度,晶界板条α体积分数小于1%和等于0%的温度区间即为β型钛合金相变温度区间。TC18,TB6,TB3,TB8钛合金相变温度的测试结果表明该方法切实可行,弥补了标准测试法方法的不足。     

轧制TA10钛合金管开裂原因分析

某两批次的TA10钛合金材料在轧制25mm×1.65mm管的过程中,在半成品和成品的内外表面出现了不满足标准要求的裂纹和缺陷。通过对材料进行理化检验及分析得出:镍、钼偏析使材料的物理性能不均匀,是产生该现象的根本原因。在熔炼过程中采用中间合金TiMo和TiNi作为配料溶入铸锭可以得到物理性能均匀、偏析程度低的TA10材料。     

锻态TB6钛合金β相区压缩变形行为和动态再结晶

使用圆柱形试样在Thermecmaster-Z型热模拟试验机上进行锻态TB6钛合金β相区的热压缩实验(变形温度950~1100℃,应变速率0.001~1 s^-1),研究了合金的高温压缩变形和动态再结晶行为。结果表明,这种合金在β相区的变形激活能为246.7 kJ/mol,其热变形机制是动态再结晶,动态再结晶新晶粒的主要形核机制是弓弯形核。当应变速率为0.01~0.1 s^-1、变形温度为<1000℃时动态再结晶的发展比较充分,变形组织明显细化;当变形温度高于1000℃、应变速率低于0.001 s^-1时,动态再结晶的晶粒明显粗化。在动态再结晶的晶粒尺寸D与Z参数之间存在着相关性,其函数关系为D=6.44×10²·Z^-0.1628。