钛合金的粉末注射成形和烧结

作为结构材料钛及钛合金以其比强度高、耐蚀性好等优异的性质而著称。由于其难以切削加工,适合采用近净成形的精密铸造和粉末冶金等方法来生产零部件。尤其是用粉末冶金方法生产,不但能够降低成本,而且还可利用热等静压生产出密度高、疲劳性能优异的飞机零部件。最近,采用更利于近净成形的粉末注射成形法,进行了手表、医疗、飞机等领域的钛及钛合金零部件的开发研究。 粉末注射成形法作为高密度、高强度且三维形状复杂的零部件的生产方法,在１０年间确立了其地位。目前用此方法已成功地开发出了机械性能与熔炼加工材相当的Ｔｉ及Ｔｉ…     

置氢TC21钛合金粉末模压成形烧结组织性能研究

采用置氢TC21钛合金粉末模压成形+保护气氛烧结工艺,研究置氢TC21钛合金粉末模压成形-烧结合金的组织性能的变化规律.结果表明:置氢量0.22%(质量分数,下同)和0.39%的TC21粉末烧结体组织较细,致密化程度也较高,置氢量0.39%的TC21粉末烧结体退火后的抗压强度和屈服强度最高.随着置氢量的增加,置氢TC21钛合金粉末模压成形烧结体片层组织尺寸变薄、针状的组织变细,晶粒尺寸变小;置氢TC21钛合金粉末模压成形烧结体退火后组织较退火前发生了明显的均匀化和细化;烧结体真空退火后氢含量达到安全状态,其中,置氢量0.39%的TC21钛合金粉末烧结体致密效果较好、综合力学性能较高.     

粉末注射成形钛合金溶剂脱脂过程研究

研究粉末注射成形(PIM) Ti-6A1-4V注射坯的溶荆脱脂行为,分析了脱脂温度、溶剂种类、注射坯形状对脱脂率的影响.结果表明,脱脂温度对注射坯的溶剂脱脂行为影响显著,随着脱脂温度的升高,脱脂率增加;而注射坯的形状对脱脂率的影响不显著.通过对溶剂脱脂动力学分析表明,正庚烷的活化能为40.39 kJ·mot-1·K-1,大于二氛甲烷的活化能(38.41 kJmot-1·K-1);在相同温度下,正庚烷的扩散系数高于二氛甲烷的.     

钛合金的可逆氢合金化

钛合金可逆氢合金化是利用某些氢致效应来完善其半成品和制品的生产工艺.研究钛合金可实际应用的氢致效应情况如下:1)在较高的温度范围内,氢显著降低金属的流变应力(屈服强度极限);2)在一定含量范围内,氢提高初始裂纹出现前的极限变形率;3)钛合金的氢合金化可有目的地控制热处理时的组织形成,能比较容易地把粗大的片状组织转化为细晶的球状组织;4)在钛合金的机械加工中,氢降低切削区的温度和切削力;     

钛合金粉末温压成形行为

研究了钛合金粉末的温压成形行为。结果发现，在同一压制压力下，钛合金粉末的生坯密度均在140℃左右达到最大值，高于或低于这一温度，生坯密度反而降低。在压制压力为500MPa下，温压成形的脱模力比室温成形的脱模力降低27．7％。同时，温压成形较室温成形改善了钛合金件的显微组织。     

固溶-时效对粉末成形TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了固溶温度、冷却方式以及时效温度对粉末成形TC4钛合金相组成、微观组织以及力学性能的影响,分析了固溶-时效热处理过程中微观组织变化及析出强化机制。结果表明,在两相区固溶处理,随固溶温度的升高,初生α相含量不断减少;单相区固溶处理后,初生α相全部溶解,析出相呈片层状;固溶时采用水冷可获得α+α′组织,时效过程中马氏体分解形成的次生弥散相实现合金强化。粉末成形TC4钛合金经950℃/1 h/WQ+500℃/4 h/AC热处理后,综合性能匹配良好,抗拉强度为1231 MPa,屈服强度为1126 MPa,延伸率为10.75%。     

钛合金粉末注射成形溶剂脱脂工艺研究

采用粉末注射成形方法制备了钛合金坯体，然后利用溶剂脱脂方法脱除坯体中可溶性粘结剂。通过对溶剂脱脂动力学分析表明，在脱脂过程中，存在动力学控制步骤转化的过程，提出了脱脂临界厚度的概念。当厚度超过5mm时，试样脱脂过程受扩散控制，在常温下进行溶剂脱脂时，其扩散系数为1．86×10^-6cm^2·s^-1，活化能为12．96kJ．mol^-1.K^-1；在厚度小于5mm时，试样脱脂过程受粘结剂溶解和扩散混合控制。     

钛合金叶片成形工艺及优化

以钛合金叶片为研究对象,分析了不同成形工艺下材料的力学性能和组织变化。结果表明,通过顶锻、一次等温预锻、二次等温预锻及终锻工艺制备的合金性能最优。     

高温钛合金支架制件热成形工艺研究

以BTi6431S高温钛合金带曲面法兰的盒形支架制件为对象,在分析其拉伸成形工艺特性的基础上,设计制造了热拉伸成形模,并拟定了相应的热拉伸工艺技术方案,经过热拉伸工艺试验,得到了满足图纸要求的合格制件。本文研究成果可为该类新型钛合金的热拉伸成形模及工艺设计提供参考。     

粉末冶金法浸入式发泡制作泡沫铝的试验研究

研究了浸入法制备泡沫铝的发泡新工艺以及工艺参数对发泡效果的影响，得出以工业纯铝粉和而H2粉为原料，制备气泡均匀、孔隙可控的泡沫铝的工艺参数为：浸入温度为680～760℃，浸入时间为10～30s，保温发泡时间为10～60s。研究结果表明，粉末冶金法浸入式发泡制备泡沫铝的效果好、结构均匀、TiH2利用率高，是一种有较好开发前景的新制备方法。     

Ti5B1和Ti5C1对A356铝合金晶粒细化的研究

采用两种粉状细化剂(Ti5B1和Ti5C1)在不同工艺条件下细化A356铝合金,然后应用金相显微镜和万能试验机等较详细研究了Ti5B1和Ti5C1细化剂在不同含量、保温时间下对A356铝合金细化效果的影响.试验结果表明两种细化剂对A356铝合金均有细化作用,细化失效时间均大于8 h.同时通过对比两种铸件的组织和力学性能发现 Ti5B1对A356铝合金的细化效果优于Ti5C1.     

快速凝固粉末冶金技术制备大块非晶材料

大块非晶合金具有高的强度、硬度等力学性能及优异的磁学性能，具有大块非晶形成能力的合金存在一个过冷温度区间，在该区间内合金呈牛顿流动状态，可以进行超塑成形。阐述了大块非晶合金一系列优异的性能，并对目前大块非晶合金的制备方法进行比较，指出快速凝固粉末冶金技术在该领域内的研究成果与应用价值。     

固溶态下Ta、Zr对钛合金性能及组织的影响

对Ti-ANb-Ta,Ti-ANb-BTa-Zr系列合金进行了研究,探讨了固溶态下Ta、Zr对钛合金性能及组织的影响。在固溶态下,Ti-ANb-Ta,Ti-ANb-BTa-Zr合金均具有较低的弹性模量,达60GPa;具有优良的塑性性能,伸长率最高达32%,断面收缩率最高达80%;合金抗拉强度随Ta、Zr含量的增加,在500～700MPa之间变化,且呈上升趋势。合金固溶态显微组织主要是残余β+针状马氏体α″,随β稳定元素Ta和中性元素Zr增加,残余β增加,针状马氏体α″减少。     

加Ti、B方式对A356合金组织和性能的影响

通过对比试验研究了在相同Ti含量和相同Ti、B质量比时,不同加Ti、B方式对A356合金组织和力学性能的影响.结果表明,电解加钛的A356合金的晶粒细化效果总是优于熔配加钛和钛盐加钛,钛、硼联合细化方式比单独加钛细化效果好.钛、硼联合细化A356合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率高于对应的单独加钛A356合金.加钛、硼方式对A356合金强度影响较小,但对A356合金塑性影响较大.电解加钛A356合金强度与熔配加钛合金相当,较钛盐加钛合金稍高,但伸长率均显著大于熔配加钛和钛盐加钛A356合金.     

发动机用钛合金部件精密铸造工艺的研究

对发动机用钛合金部件精密铸造工艺进行了研究,主要研究了蜡模的制备;低反应活性氧化物陶瓷型壳的制备;Ti-Al-Zr合金组织与性能。结果显示氧化物陶瓷型壳的性能,Ti-Al-Zr合金的组织与性能都达到了预期要求。     

口腔科铸钛系统的研究进展

钛具有优异的力学性能,良好的耐蚀性和生物相容性,已成为口腔医学中最有发展前途的金属材料.近年来,口腔科精密铸钛技术和理论迅速发展.从牙科铸钛用钛材、铸钛机、包埋料等方面综述了牙科铸钛技术的现状及发展.     

5083合金挤压铸造工艺的研究

以5083合金为原材料进行挤压铸造工艺试验.采用正交试验和极差分析法确定了最佳工艺条件--比压为125MPa,浇注温度为670℃,保压时间为15s.对该工艺条件下试样的微观组织和力学性能进行了分析.结果表明,与普通铸造成形制件相比,挤压铸造成形制件微观组织更加细小、均匀,综合力学性能显著提高,达到或者接近了原热模锻工艺水平.     

钛合金的精铸技术进展及应用现状

概述钛合金的精密铸造技术在熔化方法、铸型材、粘结剂、铸造工艺方面取得的进展及两种较为先进的精密铸造方法-浮熔法和真空压铸法,目前钛铸件主要用在航空发动机、飞机和导弹、体育用品、人体关节植人物质和人体肢类铸件等方面。     

锶、钛对稀土改性压铸AZ91合金组织与性能的影响

研究了微量Sr、Ti对压铸AZ91合金微观组织与性能的影响。结果发现,与AZ91镁合金相比,添加稀土后,合金的强度提升、塑性下降。进一步添加Sr后,合金因组织细化而使塑性提升,但强度及耐腐蚀性降低。进一步添加Ti元素,则抑制了Sr元素的不利影响,并使合金保持良好的塑性。通过多元微合金化的方法使AZ91+RE+Sr+Ti合金达到最佳的综合性能。微观组织随组分添加而发生演变是材料性能变化的主要原因。