气体钨电弧和电子束焊接Ti-6Al-4V冲击韧性的比较研究

电子束焊接（EBW）和气体钨电弧焊接（GTAW）是两种重要的熔化连接工艺，在航空航天工业中用于制造Ti-6Al-4V合金的关键性组合部件。有关Ti-6Al-4V焊接的大部分文献数据适用于工业级材料和气体钨电弧焊接。而具有低氧含量（最大不超过0．13％）超低间隙（ELI）级材料，通常表现出极好的韧性特性，故更适宜于航空航天的应用，但关于材料的GTA和EB焊接的文献报道较少，特别是ELI级和工业级Ti-6Al-4V的GTA和EB焊接的比较研究，尚未见报道。本文作者对ELI级和工业级Ti-6Al-4V材料，进行了EB和GTA焊接以及焊后热处理（PWHT）状态进行了冲击韧性研究。     

β热处理对SEBM Ti-6Al-4V Diamond点阵材料显微组织和力学性能的影响

采用电子束选区熔化(SEBM)技术制备Ti-6Al-4V Diamond点阵材料,研究β热处理(1100℃/2 h/FC)对其显微组织与力学性能的影响。结果表明,经β热处理后,Ti-6Al-4V Diamond点阵材料的显微组织由原始β柱状晶转变为等轴晶,针状马氏体α′相以及α+β细片层组织转变为相互平行的α+β粗片层组织,且α片层平均厚度由0.8μm增加至7.4μm。此外,Ti-6Al-4V Diamond压缩应变增加,最大可达13.1%,但强度降低;热处理对点阵材料的模量影响较小。点阵材料的结构与材料具有独立性,热处理不会改变Ti-6Al-4V Diamond点阵材料强度、模量与相对密度的指数关系。     

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     

热处理工艺对Ti-6Al-4V ELI合金厚截面锻件力学性能的影响

针对截面厚度达200 mm的损伤容限型Ti-6Al-4V ELI合金锻件,开展了β热处理工艺和准β热处理工艺试验,对比分析了热处理工艺对锻件强度、塑性、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率的影响。研究结果表明,随着第一重退火温度从Tβ+15℃升高到Tβ+30℃、Tβ+60℃,锻件塑性下降明显。经准β工艺热处理后,锻件的β晶粒尺寸较小,塑性明显优于β热处理工艺。强度、断裂韧度和疲劳裂纹扩展速率对β热处理温度不敏感。为达到良好的强度-塑性-韧性的综合性能匹配,Ti-6Al-4V ELI合金厚截面锻件宜采用较低热处理温度(如Tβ+15℃)的β热处理工艺或准β热处理工艺。     

Ti—6Al—4V合金加工

Ti-6Al-4V合金是用途最广泛的钛合金，在航空、汽车、能源、舰船、化工、医疗器械及体育用品等所有应用领域中，该合金占到50%以上。在航空业中，Ti-6Al-4V合金用作重要的零部件，从隔板、机翼、机架到压气机盘、发动机、叶片、气瓶。例如，Ti-6Al-4V在美国F22“猛禽”战斗机总重中占36%。因此，对Ti-6Al-4V零部件进行设计并改进热加工工艺有助于大大降低成本。1 Ti-6Al-4V合金的级别Ti-6Al-4V合金根据间隙元素含量被划分成两种级别，它们之间的主要差异是氧含量不同。工业级Ti-6Al-4V中氧的质量分数为0.16%~0.20%；超低间隙(ELI)…     

美国钛金属公司TIMETAL622钛合金的成分和性能

TIMETAL622钛合金(Ti-6Al-2Sn-ZZr-2Mo-2Cr-0.23Si)可用来制造飞机骨架和发动机结构中的耐损件,它的断裂力学性能相当于β退火态的Ti-6Al-4V合金,但强度更高,在冶金上是一种间隙固溶元素含量极低(ELI)的α+β合金.     

Ti-6Al-4V合金加工

Ti-6Al-4V合金是用途最广泛的钛合金,在航空、汽车、能源、舰船、化工、医疗器械及体育用品等所有应用领域中,该合金占到50%以上。在航空业中,Ti-6Al-4V合金用作重要的零部件,从隔板、机翼、机架到压气机盘、发动机、叶片、气瓶。例如,Ti-6Al-4V在美国F22“猛禽”战斗机总重中占36%。因此,对Ti-6Al-4V零部件进行设计并改进热加工工艺有助于大大降低成本。1 Ti-6Al-4V合金的级别Ti-6Al-4V合金根据间隙元素含量被划分成两种级别,它们之间的主要差异是氧含量不同。工业级Ti-6Al-4V中氧的质量分数为0.16%~0.20%;超低间隙(ELI)…     

热处理对Ti-6Al-4V ELI合金厚板组织与性能的影响

研究了热处理对Ti-6Al-4V超低间隙（ELI）合金厚板组织与性能的影响。结果表明，Ti-6Al-4V ELI合金经α＋β区热处理后得到双态组织，强度、塑性都较高；经β区热处理后得到片层组织，细片层组织强度较高。片层粗化后，强度降低。当片层尺寸小于某一临界值（-5μm）时，延伸率随着片层的粗化升高，当片层继续粗化时，延伸率反而下降。     

Ti-6Al-4V-0.1B合金热压缩过程中温度和应变速率对变形行为和组织演化的影响

Tamirisakandala等报道了通过在Ti-6Al-4V合金中添加0.1%硼,使合金的β晶粒尺寸由1 700μm减小为200μm。然而截至目前,对于添加硼的Ti-6Al-4V合金在热机械加工过程中的变形行为和显微组织演化还不是很清楚。为此,印度学者ShibayanRoy等人对添加硼的Ti-6Al-4V合金进行了热压缩试验,研究了变形温度和应变速率对变形行为和组织     

热等静压对Ti-6Al-4V粉末冶金件组织和性能的影响

以Ti-6Al-4V合金棒材为原料,采用等离子旋转电极雾化法(PREP)制备出高品质球形钛粉,再通过热等静压近净成形工艺将粉末压制成块,并对Ti-6Al-4V合金块体的组织和性能进行研究。结果表明:Ti-6Al-4V合金粉末经热等静压后,组织主要由等轴α相+片条α相以及少量β相组成。升温升压速率较快时,粉末颗粒内部主要以片条状的α相为主,且同一束域内的α相彼此平行,规则排列成同一取向,颗粒边界处以等轴α相为主,其力学性能超过锻件;升温升压速率较慢时,冶金件组织发生明显粗化,力学性能介于锻件和铸件之间。     

添加微量硼对Ti-6Al-4V合金拉伸和疲劳性能的影响

Ti-6Al-4V合金具有良好的强度、刚硬度、韧性及疲劳性能匹配,被广泛应用于航空工业。然而,铸态Ti-6Al-4V合金原始β晶粒较大,正常情况下有几个毫米,需要多步热加工才能使其铸态组织破碎。近期研究表明,加入少量的B(约0.1%)可以使合金晶粒尺寸在凝固过程中从2 mm减小到200μm,从而减少高能耗热加工的步骤和时间。B的加入还     

Ti-6Al-4V合金的时效组织与硬度研究

本文研究了明Ti-6Al-4V合金在510℃下不同时间时效后组织及硬度变化。结果发现该合金在940℃固溶、510℃时效时，先从亚稳定β相中析出近等轴状的α相；延长时效时间，α相向片状生长，形成α集团，在集团内片状α的取向趋于一致，而集团间的取向不一致，这导致合金的硬度增加；继续增加时效时间，发生马氏体的分解，片状α相向等轴状转变，合金硬度降低。538℃时效时，硬度比510℃时高。采用多弧离子镀在Ti-6Al-4V合金表面形成了一层很薄且致密的(Ti，Al)N层，镀层可提高合金的显微硬度。     

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     

热暴露温度对电力用Ti-20Mo高温合金表面氧化的影响

为进一步提升Ti-20Mo合金抗氧化能力,研究了不同热暴露温度下电力用Ti-20Mo高温合金表面氧化及组织演变。结果表明：原始合金组织存在等轴α晶粒和大量片状α+β共晶组织。以200℃和400℃温度热暴露时,试样增重均小于6 mg;当热暴露温度为600℃时,试样氧化增重近似呈线性增长,最终达16.1 mg。热暴露温度上升有助于合金更快完成回复和再结晶转变过程,达到细晶强化的目的。热暴露合金均形成了等轴α晶与片状α+β共晶组织,随着温度的上升,晶粒尺寸也明显增大,晶粒分布更均匀,当热暴露温度为600℃时晶界部位析出大量细小组织。原始Ti-20Mo合金组织包括α相和TiO₂相,热暴露温度升高后合金内产生更多TiO₂相。当热暴露温度为200℃和400℃时,合金氧化膜内生成了TiO₂;当温度升到600℃时,合金氧化膜内形成了Al₂O₃。     

沈阳亨运达钛业有限公司研制的超低温钛合金及其锻棒获得国家发明专利

<正>深空、深海、月球等探测以及南北极科考、低温固体和液体燃料的储存、超导发电机转子、磁悬浮列车等都需要超低温承力结构材料。20世纪80年代初,美国宇航局发射的阿波罗宇宙飞船用Ti-5Al-2.5Sn和Ti-6Al-4V合金制作了液氢容器、导管和高压气瓶。日本采用Ti-5Al-2.5Sn ELI和Ti-6Al-4V ELI合金制作了30MVA超导发     

Y_2O_3对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响

本文以Ti-6Al-4V+x Y_2O_3(x=0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%)粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备出Ti-6Al-4V+x Y_2O_3合金,利用光学显微镜和透射电镜探究Y_2O_3含量对Ti-6Al-4V合金显微组织和性能的影响。结果表明,添加Y_2O_3后会细化晶粒,当Y_2O_3含量超过0.2%之后,随着Y_2O_3含量的增加晶粒尺寸会逐渐增大;加入Y_2O_3后可以有效改善Ti-6Al-4V的力学性能,添加0.6%Y_2O_3时力学性能最好,屈服强度970 MPa、最大抗压强度1 852 MPa、压缩应变31.4%,较未添加稀土的Ti-6Al-4V合金分别提高7.8%、14.1%、19.4%,致密度提高到99.28%;Y_2O_3主要是通过提高Ti-6Al-4V制品的密度和在合金中的钉扎作用来提高力学性能。     

ECAP加工中Ti-6Al—7Nb合金晶界取向对其力学性能的影响

<正>Ti-6Al-7Nb合金与Ti-6Al-4V合金相似,但是具有更强的惰性,是专为医疗应用而设计的。然而,与Ti-6Al-4V合金不同的是,该合金为近α型合金,β相含量小于5%,所以不能通过常规热处理进行强化。众所周知,利用大塑性变形(SPD)技术能够获得超细晶(UFG)纳米结构材料,其晶粒尺寸小于1μm,并且具有优良的力学性能。UFG纳米结构的形成可以使Ti-6Al-7Nb合金的强度得到提高,在许     

粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI合金稳定性分析

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了洁净Ti-5Al-2. 5Sn ELI预合金粉末,并利用包套热等静压工艺制备了全致密的Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金叶轮。测试了6个不同批次Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金的化学成分和力学性能,统计了不同批次粉末合金的性能及成分变化规律。研究结果表明,采用包套热等静压工艺可获得全致密的Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金,合金成分稳定均匀,力学性能接近锻造合金的水平且稳定性好。采用该工艺制备的Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金叶轮与包套界面反应小,且组织中晶粒细小均匀,无孔隙缺陷。     

粉末粒度对热压Ti-6Al-4V合金微观组织和力学性能的影响

以4种不同粒径的球形Ti-6Al-4V粉末为原料,采用真空热压法进行成形固结。利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电镜、万能材料试验机分别分析粉末Ti-6Al-4V合金的物相组成、微观组织、断口形貌以及力学性能,研究粉末粒度及其组成对烧结体微观组织和力学性能的影响。研究结果表明:热压烧结Ti-6Al-4V样品致密度均可达到98%以上。不同粒度粉末烧结后的合金均为网篮排列层片状组织。合金塑性主要受原始粉末粒度影响,随原始粉末粒度增大,烧结样品的晶粒尺寸增大,从而导致合金的塑性降低。粉末粗细搭配相比于原始粗粉,有助于提高合金的塑性,从而有效降低粉末钛合金的成本。     

近β型生物医用钛合金在磷酸缓冲液中的电化学行为

<正>根据钛合金在室温下合金元素以及相组成的不同,可以将其分为α型、β型以及α+β型三大类。其中,工业纯钛(α型)、Ti-6Al-4V合金(α+β型)在牙科植入物方面已经有多年的应用。但是,由于这两种合金的弹性模量较高、耐磨性较差,并且Ti-6Al-4V合金在使用过程中释放的铝离子和钒离子会对人体造成伤害,因此,近年来科研工作者将生物医用钛合金的研究重点放在了开发新型β型生物医