Ti6Al4V合金离子渗Mo组织结构及其腐蚀性能研究

利用等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金基体上制备渗Mo改性层，并与Ti6Al4V基材对比考察在0.5mol／L HCl溶液中的电化学腐蚀性能及在沸腾的37％HCl中的化学腐蚀性能．结果表明，与基材相比Mo改性层在0.5mol／LHCl溶液中的自腐蚀电位提高，腐蚀速率增大；在37％HCl中腐蚀速率明显降低．     

变形量对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金组织和性能的影响

研究了两相区总变形量对Ti-6A-2Zr-1Mo-1V合金组织与力学性能的影响.结果表明,在相同的热处理制度下,随着变形量的增加,合金的室温拉伸、高温拉伸性能及ak相应增加,合金的组织变得细小、均匀,且弥散的α颗粒逐渐增多.合金中弥散α颗粒的增多可能是合金强度提高的主要原因.     

ALPHA-PHASE MICROCRYSTALLINE STRUCTURE OF IONITRIDING LAYER ON STEELS

TEM observation on the ionitriding layer was carried out on steels W18Cr4V,38CrMoAl and1Cr18Ni9Ti,and AES of elementary analysis was also made on the outer surface of ionitrid-ing layer of austenitic stainless steel.Perhaps due to the ion-bombardment effect,amicrocrystalline structure with texture was affirmed along surface of the ionitriding layer.Itmay be affected by cathodic sputtering and absorption that the atomic ratio of Cr/Fe in-creases and of Ni/Fe decreases on surface of nitriding layer on austenitic stainless steel1Cr18Ni9Ti,thus the α-phase microcrystalline structure occurrs.     

REDISTRIBUTION OF HYDROGEN IN Ti ALLOY Ti-5A1-4V STRESSED INHOMOGENEOUSLY AND ITS EFFECT ON FRACTURE PROPERTIES

本文在Ti-5Al-4V合金的WOL试样裂纹尖端前13mm外的区域引入氢,结果表明,20个月后试样发生了滞后开裂。离子探针断口分析表明,在裂纹前端三向应力最大的区域,氢的聚集系数远高于Li等人的热力学理论预言值exp((V_Hσ_h)/(RT))。金相和电子显微镜研究表明,在α/β相界面及α小片间界面上生成了fct和fcc结构的氢化钛沉淀。断裂正是沿着这些界面发生的。断裂力学分析表明K_(IH)≤0.46K_(IC)。基于这些实验事实,本文讨论了钛合金中氢在非均匀应力场下再分布所能达到的程度及其动力学特征;并讨论了同类实验中一些可能导致假象的因素。     

钢的离子氮化表层中的α相微晶结构

对W18Cr4V,38CrMoAl,1Cr18Ni9Ti3钢种的离子氮化层进行了透射电镜观察,并对奥氏体不锈钢的离子氮化表层用Auger能谱进行了成分分析,由于离子轰击效应,在离子氮化表层形成了α相微晶结构,其中存在织构.在离子轰击渗扩过程中,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的渗层的表层发生成分变化,Cr/Fe比升高,Ni/Fe比下降,所以也形成了α相微晶结构。     

STRUCTURE OF HYDRIDES IN HIGHLY HYDROGENATED Ti-6Al-4V ALLOY

The microstrueture and various hydrides precipitated in Ti-6A1-4V alloys containinghydrogen 0.16,0.58,0.87,1.49 wt-%,respectively,have been studied by means of TEM andX-ray diffraction.The Ti_3Al phase may precipitate when H over 0.58 wt-%.In the sametime,the morphology of hydrides gradually changed from rugged sheets to narrow laths asH contents increased.The microstructure of highly H-doped alloys is obviously fine.A mas-sive hydride and the hydride with tetragonal lattice were observed in the specimen containing1.49 wt-%H.The twin hydrides were found in the alloys with different H contents and theelectron diffraction patterns of the twin hydrides can be served as a simple criterion for distin-guishing the cubic and tetragonal structures.     

混合焓对激光多层沉积Ti-6Al-4V合金凝固组织的影响

分别以预合金粉末和混合元素粉末为原料进行激光多层沉积Ti-6A-4V合金,采用XRD研究了预合金粉末、混合元素粉末和沉积试样的相组成,采用金相显微镜研究了沉积试样的凝固组织.结果表明,预合金法激光多层沉积Ti-6Al-4V合金的凝固组织由外延生长的柱状晶组成,且随激光功率的提高,合金凝固组织倾向于由柱状晶转变为等轴晶;随着激光功率由1600 W增加至2700 W,混合元素法激光多层沉积Ti-6Al-4V合金的凝固组织则由粗大等轴晶逐渐转变为外延生长的柱状晶.扫描速率对合金凝固组织的影响较小.对混合焓对合金凝固组织的影响进行了讨论.     

HOT SALT STRESS CORROSION CRACKING OF TITANIUM ALLOY Ti-6A1-4V

在实验室条件下研究了Ti-6Al-4V合金热盐应力腐蚀。实验表明在300—420℃温度范围内静态热盐应力腐蚀临界应力低于同温度的蠕变强度。实验还表明,经热盐应力暴露后试样的塑性对形变速度很敏感。用离子探针分析断口微区氢浓度的结果表明,氢在试样表面和断口处有明显的富集,因而可以认为钛合金热盐应力腐蚀的脆化是通过盐对试样的腐蚀而生成的氢所引起的。     

热循环对TC4钛合金组织和机械性能的影响

对淬火态和时效念的TC4钛合金在-196-350℃进行了热循环试验，并测定了合金热循环前后的机械性能。结果表明：经热循环后，合金的塑性下降；时效态的合金，强度变化较小，而淬火态的合金，强度先显著上升，经3000次热循环后，合金的强度又有所下降，用透射电镜分析了合金热循环前后的组织，讨论了热循环对显微组织和机械性能的影响。     

Ti-6Al-4V厚板研制

研究了锻造工艺、热轧工艺对Ti-6Al-4V合金40 mm厚板力学性能、显微组织和超声检验的影响.结果表明采用多火次锻造-两相区大加工率轧制工艺可生产出各项技术指标符合XJ/BS5154规范要求的厚板,且质量水平与美国同类产品相当.     

热轧工艺对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了热轧温度、变形程度对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金显微组织和拉伸性能的影响.结果表明通过对热轧工艺的调整,可以使合金的强度、塑性在较大范围内变化.两相区变形可获得良好的塑性;β区变形能保证合金较高的强度;一火β区变形+ 一火两相区变形可获得较好的强塑性配合.     

氢对Ti—6Al—4V合金的高温增塑作用

测定了各种氢含量对Ti-6Al-4V合金的流变应力(σ),应变速率敏感指数(m)和延伸率(δ)的影响,并对其微观结构进行了观察研究。结果表明,适量的氢对该合金在800—860℃范围内具有减少流变应力和降低超塑温度以及增加塑性的作用。     

Ti-6Al-4V合金的疲劳性能

简要综述了Ti-6Al-4V合金的显微组织和织构对其疲劳性能的影响及其机理.     

氢对Ti-4Al-2V合金焊缝区组织与性能的影响

选择Ti-4Al-2V合金板材焊接试样进行渗氢实验,研究了合金焊缝渗氢后的吸氢特征及其对组织和性能的影响规律.研究表明,焊缝区氢化物析出无明显方向性,其形态分别呈现点状、线状、蚯蚓状和树枝状.低浓度时,氢化物析出以TiH为主;浓度升高向TiH2转化.随着氢含量增加,焊接接头塑性逐渐降低,加载速率对合金力学性能影响较大.拉伸断口呈现脆断特征,可见大量晶间断裂、二次裂纹和解理刻面.     

EFFECT OF HYDROGEN ON HIGH TEMPERATURE PLASTICITY OF Ti-6Al-4V ALLOY

The effects of various hydrogen contents on the flow stress(σ),strain rate sensitivity expo-nent(m)and the tensile elongation(δ)of Ti-6Al-4V alloy were studied.Themicrostructure of the alloy was also investigated.The results indicate that,a suitable amountof hydrogen in the alloy can reduce the flow stress in the temperature range 800—860℃.Consequently,the superplastic temperature can be decreased and the ductility improved.     

轧制及退火对Ti-18Nb-4Sn合金织构的影响

本文以亚稳型β钛合金Ti-18Nb-4Sn(原子分数,%)为对象,研究了75%热轧后再进行75%和97%冷轧,以及在800℃不同时间退火对其织构的影响.结果表明,经过不同程度冷变形后,试样出现了{112}<110>,{223}<110>,{111}<110>和{111}<112>型轧制织构.随变形量增加,轧制织构强度均有所增强,其中以{223}<110型织构强度增加的幅度最大.800℃退火对75%冷轧试样的织构类型和强度影响不显著,而对97%冷轧试样的织构产生强烈影响,形成了单一的高强度的{111}<112>再结晶织构.该织构在退火5 min后就达到稳定,延长退火时间到1 h对其强度变化无明显影响.分析表明,热轧决定了随后冷轧和退火过程中织构类型的变化,而大变形量的冷轧以及随后的退火促进了高强度{111)<112>再结晶织构的形成.     

4Cr5MoV1Si(H13)钢合金氮化物的形貌和晶体学特征SCIEI

应用TEM研究了H13钢580℃软氮化扩散层中同时生成的三种合金氮化物即CrN,VN和Mo_2N的形貌、位向关系及惯习面,发现它们由混合偏聚区经有序化连续转变而成,并且其形貌和晶体学特征与由不变线应变模型所预测的一致。     

低温氧化表面改性对Ti6Al4V合金抗磨损性能的影响

采用600℃低温氧化处理对Ti6Al4V合金进行了表面改性,利用OM、AFM、XRD、显微硬度仪和磨损试验机等表征与考察氧化表面基本特性及磨损性能.结果表明:低温氧化处理使Ti6Al4v表面形成了金红石型TiO2氧化层,表面颜色、形貌、粗糙度和组织发生了变化,并有效地提高了表面硬度.在Ti6Al4V/Cr12MoV摩擦体系中,低温氧化处理的钛合金磨损量仅为未处理的1.52%,但氧化100h时,磨损量略有增加;在Ti6Al4V/UHMWPE摩擦体系中,低温氧化处理不仅提高了Ti6Al4V自身的磨损性能,而且也间接地改善了UHMWPE的磨损性能.     

Ti-6Al-4V激光冲击强化及其微结构响应分析

使用Nd³⁺:YAG脉冲激光器产生的脉冲能量为12.5 J,频率10 Hz,波长1064 nm的脉冲激光研究了强激光冲击下的Ti-6Al-4V合金表面响应,用SEM和TEM及IFFT方法分析了激光冲击强化造成的微结构响应.结果表明,激光冲击可使Ti -6Al- 4V合金表面硬度增加80%以上,残余压应力达到500 MPa以上.在激光冲击产生的超高能量和超高应变率作用下,具有α/β两相结构的Ti-6Al-4V合金的激光冲击强化效应表现出明显的择优倾向.在较低冲击能量下,β相优先获得形变强化;在较高的冲击能量下,α和β相才能同时获得相当的形变强化,且优先强化相出现过饱和强化现象.位错增殖是冲击强化的主要微观机制,增殖形式多为定向发射和位错偶极子,α和β相则以半共格方式协调形变;在冲击强化区域内呈现应变屏蔽现象,其源于形变缺陷的自组织,是材料在激光冲击形变时的微观约束条件和激光冲击单点累积形变方式以及α/β两相的相间强度与结构差异共同作用所致.     

Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金厚板的组织与性能

Ti-6Al-2Zl-1Mo-1V厚板4种典型组织形貌与性能有一定的对应关系.等轴组织具有较高的强度和塑性,片状组织具有较高的冲击和断裂韧性.