Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C合金微观组织和相组成研究

通过OM，XRD，SEM和TEM等多种分析手段对Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C阻燃β钛合金的微观组织和相组成进行了研究。结果表明，α和(Ti，V)C是β基体上的2种主要析出相，合金在高温长时间热暴露(540℃，100h)后会析出金属间化合物TiCr2相。此外，也有极少量α相在热暴露期间发生了短程有序化(SRO)转变。     

Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C合金的组织、性能及其变形机制

对Ti-25V-15Cr-2Al-0．2C阻燃β钛合金的微观组织、拉伸性能和变形机制进行了研究。结果表明：(Ti，V)C和α相是β基体上的2种主要析出相；高温长期热暴露(540℃，100h)后的合金晶界上形成连续的α膜，其塑性因此急剧下降；β基体在热暴露过程中发生微弱的短程有序化(SRO)转变，这在一定程度上破坏了合金的热稳定塑性；该合金室温变形以普通位错滑移为主要形变机制，热暴露后的变形结构中出现少量平面滑移带，位错的交滑移和攀移是合金540℃高温变形的重要形变机制。     

Ti-25V-15Cr-0.2Si阻燃钛合金的动态再结晶行为（英文）

对Ti-25V-15Cr-0.2Si阻燃钛合金在温度为950~1100℃,应变速率为0.001~1 s~(-1)条件下进行热压缩试验,研究了该合金在β相区变形时的动态再结晶行为。结果表明,该合金的热变形机制主要是由动态再结晶支配的,而动态再结晶新晶粒主要是通过弓弯形核机制来形成的。当应变速率降低和变形温度升高时动态再结晶易于发生;当应变速率为0.01~0.1 s~(-1),变形温度为950~1050℃时,动态再结晶使晶粒细化;当变形温度高于1100℃,应变速率低于0.001 s~(-1)时,动态再结晶晶粒粗化。为了确定在不同变形条件下的动态再结晶体积分数和动态再结晶晶粒尺寸,分别建立了该合金动态再结晶动力学和动态再结晶晶粒尺寸预测模型。     

β型Ti40阻燃钛合金高温长期作用的第二相及其对性能的影响

研究了β型Ti40阻燃钛合金高温长期作用的第二相及其对性能影响，Ti40合金高温长期作用后，从β相中析出Ti5Si3相和α相，采用常规锻造工艺不高于540℃热暴露100h,Ti5Si3相沿晶界不连续分布，降低合金热稳定性能，700℃热暴露100h，Ti5Si3相明显，大大降低合金热稳定性能，合金呈脆性沿晶界断裂，采用等温锻造工艺540℃热暴露100h，晶内析出粗大的Ti5Si3相和α相，热稳定性能严重降低，呈宏观脆性断裂，采用常规锻造工艺合适的热处理制度，540℃，100h,250MPa蠕变作用后Ti5Si3相沿晶界不连续分布，合金有较好的蠕变性能，若热处理工艺不当，合金中有大量粗大的棒状Ti5Si3相和α相析出，Ti5Si3 相沿晶界连续分布，合金的蠕变抗力明显降低，采用等温锻造工艺蠕变作用后，合金中析出大量粗大的α相，合金蠕变抗力也明显降低。     

碳化物分布状态对Ti-25V-15Cr-2Al-0．2C-x合金微观组织的影响

碳化物和α相是Ti-25V-15Cr-2Al-0．2C-x（x=0.2%Mo,2%Nb等）阻燃β钛合金基体上的2种主要析出相。采用OM，SEM，TEM等方法研究了具有不同碳化物分布状态的Ti-25V-15Cr-2Al-0．2C-x合金的热处理及热暴露后的微观组织。结果表明，细小、弥散分布的碳化物颗粒不仅能细化合金的β晶粒，而且能明显抑制对合金组织稳定性有害的α沉淀相的析出，碳化物颗粒越细小、弥散，抑制α相析出的作用就越强，合金的组织稳定性也越高。     

第二相对Ti-V-Cr系阻燃钛合金高温蠕变行为的影响

在相同的实验条件下,Ti-25V-15Cr-0.2Si合金的蠕变性能优于Ti-35V-15Cr合金.蠕变过程中,前者在晶界和晶内析出硅化物和少量α相;后者析出长条状α相连续分布于晶界.同种合金相比较时,Ti-35V-15Cr合金经870℃/0.5 h,WQ+600℃/5 h,AC处理的蠕变性能比锻态稍好,主要是因为锻态中除晶界分布有连续α相外,晶内还有一些不均匀的α相;而固溶时效处理的试样,其析出相大都连续分布于晶界.研究表明,硅化物可钉扎位错,阻碍位错运动;晶界处连续的α相起到晶界强化作用,提高了蠕变抗力;而弥散的α相降低蠕变抗力.     

铸态Ti-43Al-6Nb-1Mo-1Cr-0.2TiB2合金高温蠕变行为研究

通过XRD与SEM分析铸态Ti-43Al-6Nb-1Mo-1Cr-0.2TiB₂合金组织,并进行760～840℃、240～300 MPa范围内的蠕变测试,利用SEM、EBSD和TEM方法观察蠕变变形后的显微组织及断口形貌,以探究温度和应力对试验合金高温蠕变变形与断裂行为的影响。结果表明,该铸态合金为近片层组织,硼化物弥散分布在基体中。根据蠕变数据计算可得合金在测试范围内的应力指数n和蠕变激活能Q_c分别为6.64和388.37 kJ/mol。结合TEM观察可推知,合金的变形速率主要由位错攀移控制。结合蠕变变形后的显微组织及断口形貌可知,该合金的蠕变断裂模式主要为韧脆混合型断裂。随着温度升高,局部韧断区域增加;随着应力增大,萌生裂纹数量增多。根据EBSD和TEM分析可知,晶界处的B2相和γ相的界面存在较大的应力集中,容易萌生裂纹。此外,在蠕变过程中,硼化物不仅可以阻碍位错运动,还可促进动态再结晶。     

Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si钛合金强化效应与机理研究

主要研究了Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si钛合金在形变条件、不饱和固溶条件、过饱和固溶条件下的强度变化规律,分析了不同时效条件下合金的硬度变化原理,获得了该合金的强化效应与组织状态的关系。并通过对断口形貌等分析,论述了不同相变及组织状态对合金强化的作用,揭示了Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si钛合金强化过程及其形成机理。     

Heat treatment process for improving ductility of Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C alloy

1　INTRODUCTIONBetatitaniumalloyshavebeenextensivelystud iedforabout 5 0 yearssinceTi 13V 11Cr 3Alalloywasfirstdevelopedin 195 2 [1] .Thesealloysareat tractiveintermsoftheirhighstrengthandexcellentcoldformability .However ,theapplicationofthesealloyswaslimitedinthepast ,possiblyduetotheirhigherpricesandprocessingdifficulties .Intheearly1990s,anew βtitaniumalloy ,calledalloyC (Ti 35V 15Cr) ,wasdevelopedintheUSA ,whichsuc cessfullycombines goodmechanical propertiesandburningresistance[…     

Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr钛合金的组织和力学性能研究

Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr合金采用真空非自耗熔炼制备铸锭,且在1200℃的β区进行均匀化和开坯,在两相区选择3个温度(700、800和900℃)采用模锻工艺制备样品.采用SEM和EBSD等测试方法以及室温拉伸试验,分析了合金的铸态和锻态的微观组织以及锻态合金不同方向的力学性能.结果表明:锻态Ti-6.5Al...     

近α高温钛合金600℃蠕变变形机制的TEM研究

测量了具有不同组织形态的Ti-1100和IMI834合金在600℃,150MPa,100h条件下的蠕变栈残余变形量,利用透射电镜观察了蠕变前后合金中的位错和组织形态,分析了两种合金的蠕变变形机制。结果表明Ti-1100合金的蠕变由位错所控制,位错上析出的大量硅化物粒子强烈阻碍着位错的滑移,但局部区域由于位错攀移而出现了动态再结晶。IMI834合金的蠕变由位错和α片层的界面滑移共同控制,其中位错蠕变方式与Ti-1100合金极为相似,而界面滑移蠕变增加了合金的蠕变变形。     

Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si钛合金绝热剪切带的微观结构演化

采用分离式Hopkinson压杆技术对Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si钛合金的帽形试样进行了强迫剪切试验,通过扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)研究了Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si钛合金在动态加载下绝热剪切带的微观结构演化.结果表明:Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si钛合金由于其组织以bee晶格的a相为主,具有较好的变形能力,因此其绝热剪切带的形成是位错运动的结果;剪切带的微观结构演化过程为:晶粒在外加切应力作用下拉长变形一拉长晶粒的破碎-形成呈一定方向排列的细小等轴晶:带内形成的细小等轴晶尺寸为O.2～0.4ìm.     

预时效工艺对Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe钛合金组织与性能的影响

对Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe钛合金分别进行单级和双级时效热处理,对比研究双级时效工艺对高强β钛合金组织与性能影响。单级时效温度为550℃,双级时效工艺采用在400℃预时效之后再进行550℃下的再时效处理。研究结果表明,合金在400℃预时效时析出了ω相,随着预时效时间的延长,ω相最终转变为α相。相比单级时效而言,合金经双级时效后其次生α相显微组织得到明显细化,其原因主要是因为预时效阶段为后续较高温度下次生α相的形核与长大提供了更多的形核质点。双级时效工艺可以大幅提高合金的强度及硬度,但是塑性略有下降。     

亚稳β钛合金Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn的单时效及双时效研究

在过去的30年中,亚稳β钛合金因具有比α+β钛合金更为优异的成形性和淬透性而得到越来越多的关注和应用。亚稳β型Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn(Ti-15-3)合金可用于替代Ti-6Al-4V合金,满足航空用金属薄板的需求。该合金具有出色的冷成形性,并且其机械性能可以通过改变时效处理工艺进行调控。Ivasishin等人的研究表明,与单时效处理相比,双时效处理在改善Ti-15-3合金弹限强度和抗拉强度的同时,还可以改善合金的面缩及延伸率。此外,时     

Al元素对Ti-V-Cr系阻燃钛合金热强性影响的研究

制备了Ti-25V-15Cr-0．2Si和Ti-25V-15Cr-2Al-0．2Si2种阻燃钛合金，分别测试其在不同热暴露和蠕变工艺条件下的热稳定性能和蠕变性能，并观察了组织。结果表明，Al元素提高了Ti—V-Cr系阻燃钛合金的室温力学性能，降低了热稳定性能和抗蠕变性能；在实验的热稳定和蠕变工艺参数下，2种合金中只存在a相和Ti5Si3相，没发现其他过渡相和中间化合物；在热暴露和蠕变过程中，组织稳定性降低，Al元素的添加促进了a相和Ti5si，相的析出，降低了Ti-V-Cr系阻燃钛合金抗蠕变性能和热稳定性能。     

Effect of Fe addition on microstructure and mechanical properties of Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C alloy

1　INTRODUCTIONTitaniumalloyshavebeenextensivelyappliedtoaerospaceindustriesduetotheirexcellentspecificstrength ,goodcorrosionresistanceandmechanicalproperties .However ,conventionaltitaniumalloysarehighlyreactiveandcanundergosustainedcombustionunderconditionsencounteredingasturbineenginescompressors.Intheearly 1990s ,Pratt&Whit ney[13] intheUSAdevelopedanew βtitaniumalloywithgoodburnresistance ,designatedAlloyC (Ti 35V 15Cr) .Theproductioncostofthisalloyisveryhighbecauseofalargeamou…     

Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金的高温流变行为与热加工图研究

通过Gleeble-3500热模拟试验机对温度范围为750～950℃、应变速率范围为0. 01～10 s~(-1)的多组Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金试样进行热压缩试验,利用得到的真应力-真应变曲线求解材料参数,建立了基于Arrhenius模型的本构方程,通过将所求本构方程计算出的流变应力与实测应力-应变曲线进行对比,验证了该方程的准确性;进而基于动态材料模型的加工图理论,分别绘制出应变为0. 1,0. 3,0. 5和0. 7时Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金的热加工图。结果显示:随着应变的增大,流变失稳区向中低温高应变速率区集中;在较小的应变量(0. 1～0. 3)时,安全区主要集中在中温低应变速率区(840～900℃,0. 4 s~(-1))和高温高应变速率区(910～950℃, 1 s~(-1));在较大应变量(0. 3～0. 7)时,安全区主要集中在低应变速率区(780～950℃,0. 3 s~(-1))和高温高应变速率区(910～950℃, 1 s~(-1))。因此,Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金高温变形时的安全热加工区域为:中温(840～900℃)低应变速率(0. 01～0. 3 s~(-1))区。     

单相亚稳β组织的Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr合金的热变形机制

Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr合金是一种高强近β型钛合金,该合金兼具良好的加工性能和力学性能,已被用于制造大型航空部件。日本研究人员基于组织演变和加工图技术,对原始组织为单相β等轴晶的Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr合金的热变形机制进行了研究。实验温度分别为600、700、800、900、1 000、1 100℃,应变速率分别为0.001、0.01、0.1、1、10s-1。     

Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si合金中温变形行为的研究

Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si(也称BT3-1)是一种在汽轮机叶片领域比较常用的两相钛合金。大多数研究都是针对其800℃以上的变形行为,而服役温度600℃以下的变形行为却几乎没有被讨论过。我们必须注意到800℃以上的高温变形行为在很多方面完全不同于600℃以下的中温变形行为,比如     

Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr合金中次生α相对强度和塑性的影响

利用EBSD、扫描电镜和透射电镜观测时效处理后新型近β钛合金Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr的次生α相尺寸、形貌和分布,对时效态合金进行室温拉伸试验,研究次生α相对合金强度和塑性的影响。结果表明：时效温度由520℃升高至560℃,晶内析出的α_i相尺寸变化不大但间距明显减小,时效温度继续升高,α_i相宽度和间距明显增大。时效时间由4 h延长至8 h,α_i相宽度增大但间距减小,时效时间延长至12 h,α_i相无明显变化。建立次生α相与合金强度的关系式,并计算次生α相对合金强度的影响项,二者相吻合,表明α_i相间距是影响该合金强度的主要因素。经560℃/8 h时效处理后,α_i相间距最窄,抗拉强度最高为1502 MPa。晶内和晶界析出的次生α相联合影响合金塑性。经560℃/8 h时效处理后,形成最小间距的α_i相和连续的α_GB相,合金塑性最差。经过680℃/8 h时效处理后,形成沿晶界分布且向晶内平行生长的α_...