α相对高强韧Ti-55531合金强化及断裂机制的影响

采用SEM、OM及XRD等分析方法,结合不同的热处理工艺,系统分析了α相的形态、含量及尺寸等特征参数对高强韧Ti-55531合金强化及断裂机制的影响。结果表明:双态组织,随等轴α_p含量降低,尺寸减小,次生片层α_s含量增多,长度变长,宽度更窄;导致合金的强度提高,塑性降低。片层组织,随次生α_s片层的粗化,合金强度和塑性都下降。全β晶粒组织,强度较低,塑性很好。双态和片层组织Ti-55531合金的断裂方式均为穿晶解理、微孔聚集型和沿晶开裂的混合断裂机制;随α_p含量降低和尺寸减小,α_s含量和尺寸增加,微孔聚集断裂数量降低,穿晶解理和沿晶开裂特征数量增加。     

Ti-10Cr合金析出相对硬度的影响

测试Ti-10Cr合金经900℃固溶及400～700℃时效后的维氏硬度,采用XRD和TEM分析析出相的成分及形貌,研究硬度、析出相特征与热处理制度之间的关系。结果表明:经900℃固溶空冷后,析出相为细小、弥散的等轴ω相和少量α相,合金硬度达到HV560;经400℃时效后,ω相和α相长大,合金硬度值稍有下降;经500℃时效后,ω相消失,α相长大为片状,合金硬度明显降低;当继续升高时效温度时,片状α相会进一步长大,合金的硬度缓慢降低。     

Ti-230合金碱洗吸氢的影响因素

Ti-230合金碱洗时易吸氢,导致板材表面质量差和力学性能下降。针对碱洗吸氢问题,探讨了碱洗吸氢机理;研究了碱浴成分、温度及时间等因素对吸氢的影响,制定出工业生产中Ti-230合金板材碱洗时适宜的工艺参数。     

热氢处理对Ti-60合金组织和性能的影响

研究氢在Ti-60合金中的溶解度和氢对Ti-60合金的显微组织、(α+β)/β相变点和高温力学性能的影响.结果表明:氢在合金中的溶解热为-41.9 kJ/mol;随着氢浓度的增加,Ti-60合金中初生α相的体积分数和(α+β)/β的相变点相应降低;同时,Ti-60合金高温屈服强度随氢浓度的增加先降低后升高,并且最低屈服点的氢浓度正好对应于(α+β)/β相变点的氢浓度.     

氢对Ti-15Mo合金形变行为的影响

氢进入到金属中后,会引起金属的一系列性能发生改变.其中氢对金属及合金形变行为的影响一直受到许多人的重视.由于金属的变形过程与断裂过程是密切相关的,因此深入研究氢     

氢对GH690合金断裂韧性和断裂行为的影响

通过考察不同氢含量GH690合金的断裂韧性,探讨了氢对该合金断裂韧性和断裂行为的影响规律.结果表明,随着氢含量的提高,合金的断裂韧性逐渐降低,断口形貌由穿晶断裂转变为沿晶断裂.研究发现氢富集于晶界碳化物与基体界面处形成的空洞是导致合金断裂韧性降低的主要原因,且合金的氢含量越高,空洞增大的趋势越明显,从而导致合金抵抗裂纹扩展的能力越差,故断裂韧性越低.     

载荷方式对双态Ti-55531合金变形和断裂的影响

通过室温静态拉伸和扭转试验,结合TEM、SEM等分析检测方法,系统研究了双态Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的变形和断裂失效行为。结果表明,载荷方式对双态Ti-55531合金变形和断裂行为有显著的影响：首先,该合金扭转剪切强度较拉伸强度低约300MPa,表明该合金的断裂对扭转切应力的敏感性高于拉伸应力。其次,拉伸和扭转变形时,合金主要都受滑移和剪切共同控制,但相对拉伸变形扭转变形时等轴α_p产生的剪切滑移带数量更多;且变形时晶界α和等轴α_p的界面处易堆积高密度位错。最后,拉伸断口较扭转断口陡峭,拉伸断裂失效是以微孔聚集为主的穿晶断裂机制;而扭转断裂失效则是以微孔聚集和剪切开裂的混合断裂机制。     

钛—氢合金的断裂

现在已经完成了含氢0、30、50、85、250和525p.p.m.的粗晶(约0.3毫米)工业纯钛的抗张试验。试验是在-196℃,-78℃、20℃和300℃下以接近1×10~(-3)/秒的应变速度下进行的。钛的氢脆随氢含量的增加而增加,随试验温度的降低而增加,这是通过测试破断应力和破断延伸率的降低得到的。这种行为与沉淀类型和试验温度有关,在试验温度下氢沉淀在钛基体内产生裂纹。     

初生及次生α相对Ti-1023合金拉伸性能和断裂韧性的影响

Ti-1023合金中初生α相(αp)的体积分数对材料性能影响较大:在固溶(ST)条件下,αp相体积分数减少,材料强度降低;在固溶时效(STA)条件下,αp相体积分数减少,材料强度和断裂韧度(K1C)呈升高趋势,但后者增加的趋势没有前者明显.αp相对材料性能的影响与其体积分数的变化改变亚稳β晶粒内溶质原子浓度和亚稳β晶粒尺寸有关.时效过程中析出的次生α相(αs)可明显影响材料的力学性能,随αs的长大和数量的减少强化效应减弱,但KIC和塑性明显提高.对Ti-1023合金,减少αp相的体积分数、控制合适的αs相数量和尺寸并尽可能减少连续晶界α相数量与尺寸,可以获得较高的强韧性匹配.     

显微组织对Ti-62222S合金断裂行为的影响

20世纪70年代初，活性金属(RMI)公司致力于开发Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-Si (Ti-62222S)合金，它既具有α型钛合金良好的高温强度和蠕变抗力，也具有α β型钛合金的高强高韧特性。Ti-62222S合金比Ti-6-4的强度更高、弹性模量更大、韧性和损伤容限更好。有报道称，合金内若同时形成金属间化合物Ti3Al和硅化物，会降低合金的断裂韧性及其强度。但何种金属间化合物对韧性和强度的影响更大些、化合物沉淀体积分数的变化对性能的影响如何还有待研究。 日本研究人员采用RMI公司提供的厚约38mm的Ti-62222S轧制板材研究时效前后合金的静态…     

Ti2Ni相对Ti-31合金焊缝金属性能的影响

Ti2Ni相是脆硬的金属间化合物,在Ti-31合金焊缝金属中析出Ti2Ni相,将明显地降低其冲击韧性.Ti2Ni相的自然腐蚀电位要负于Ti-31合金及其焊缝金属,在电化学上Ti2Ni相属阳极相,故在Ti-31合金焊接接头中Ti2Ni相将成为牺牲阳极.     

高温Ti-60合金中氢行为的研究

研究了氢对Ti-60合金组织和相变的影响规律及反应机理.结果表明,氢可以改变初生α相和β相的体积分数,(α+β)/β相变点随氢的加入而降低,加入0.65wt%的氢可使其相转变温度从1025℃降至850℃.氢使β相的品格常数发生变化,其原因是氢固溶于β相.真空脱氢可使氢恢复到安全浓度,并且晶粒组织得到细化.     

氢对Ti-6Al-4V合金微观组织的影响

采用累计流量法对供应态Ti-6Al-4V合金进行了固态置氢,运用OM、XRD、TEM分析等方法研究了Ti-6Al-4V合金固态置氢后的微观组织状态及演变过程。结果表明:供应态Ti-6Al-4V合金的置氢量低于0.30%(质量分数,下同)时,置氢使得Ti-6Al-4V合金中的α相减少、β相增加;置氢量达到0.30%时,置氢Ti-6Al-4V合金中有δ氢化物(TiH2相)形成;β-Ti(H)共析转变生成α-Ti和δ氢化物时主要以切变方式进行;置氢Ti-6Al-4V合金的相变温度最多下降了180°C,与Ti-6Al-4V合金在置氢过程中的相体积比变化和共析转变有密切关系。     

氢对Ti-15Mo合金弹性模量及原子间结合能的影响

利用声频共振法及静态方法研究了氢对β型Ti-15Mo合金弹性模量的影响。结果表明氢连续降低合金的弹性模量。弹性模量的降低不是氢化物的形成或充氢造成的损伤所致,且其降低与恢复完全是可逆的。利用离子探针质谱微分析仪测量了不同氢含量试样之间结合能的差异。结果表明固溶氢显著降低合金的结合能。实验结果可由金属的弱键理论加以解释。氢降低弹性模量是其降低晶格结合能的结果。本实验事实可作为弱键理论的一个直接验证。     

片层Ti-55531合金的拉伸和扭转断裂失效行为

通过室温静态拉伸和扭转试验,结合TEM、SEM等分析检测方法,系统研究了片层Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的断裂失效行为。结果表明,片层Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的断裂失效有显著的不同:拉伸变形受滑移、次生α_s的孪生及剪切共同控制,扭转变形主要受滑移和剪切控制,未发现有孪晶;拉伸断口较扭转断口陡峭,失效以微孔聚集为主,含少量穿晶解理和沿晶开裂的混合断裂机制;扭转断裂失效则以微孔聚集和剪切开裂为主,含部分穿晶解理的混合断裂机制。无论在拉伸还是扭转载荷下,片层Ti-55531合金的断裂失效面均由最大剪切应力产生,剪切力比正应力更易使片层Ti-55531合金损伤破坏。     

氢对2091合金力学性能及断裂行为的影响

用动态充氢慢拉伸试验研究氢对２０９１铝锂合金力学性能的影响,用离子探针、透射电镜和扫描电镜研究合金的微观组织和断裂行为。结果表明,２０９１合金具有明显的氢脆敏感性,氢降低合金原子间结合能。合金氢脆敏感性和断裂特征与微观组织有密切关系。     

氢对2901合金力学性能及断裂行为的影响

用动态充氢慢拉伸试验研究氢对２０９１铝锂合金力学性能的影响,用离子探针,透射电镜和扫描电镜研究合金的微观组织和断裂行为。结果表明,２０９１合金具有明显的氢脆繁盛生,氢降低合金原子间结合能。合金氢危敏感性和断裂特征与微观组织有密切关系。     

细小等轴α相对Ti-55531合金静态再结晶行为的影响

初始等轴组织Ti-55531合金在相变点以上经过0.01、0.1、1 s~(-1)不同应变速率的等温压缩变形,随后进行750℃×5 min/AC热处理。采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了后续热处理时变形α相和基体β相的静态再结晶机理。结果表明,随着应变速率的升高,残留等轴α相的含量增加。变形合金中拉长α相在经过热处理后有球化现象,同时在强度相对较高的拉长α相端部的基体β相中,位错储能较高,有助于β相再结晶形核和空冷过程中局部高密度次生α相析出。     

第二相对Zr-Sn-Nb系锆合金吸氢性能的影响

对两种新型Zr-Sn-Nb系锆合金(SZA-4和SZA-6)管材在电解渗氢条件下的吸氢性能及机制进行了研究。结果表明,在供货状态下,SZA-4锆合金管材的吸氢倾向高于SZA-6锆合金管材,但经过完全再结晶退火处理后发现,SZA-4锆合金管材的吸氢倾向降低,而SZA-6锆合金管材的吸氢倾向增加,并且SZA-6锆合金管材的吸氢倾向反而高于SZA-4锆合金管材。与传统Zr-4合金管材相比,完全再结晶退火态的SZA-4和SZA-6锆合金管材在电解渗氢条件下的吸氢倾向均高于Zr-4合金管材。SZA-4和SZA-6锆合金管材吸氢倾向的变化与其内部析出的第二相有关。大量fcc结构的(Zr,Nb)2Fe第二相析出是导致完全再结晶退火态SZA-6锆合金吸氢倾向增加的主要原因。     

Si相对铸造Al-Si合金低温拉伸断裂行为的影响

对Al-1Si-0.3Mg和Al-7Si-0.3Mg合金在-80~20℃拉伸过程中的断裂行为进行研究。结果表明:随着温度的降低Al-1Si-0.3Mg合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率均呈上升趋势;Al-7Si-0.3Mg合金的抗拉强度和屈服强度上升,伸长率却明显下降;拉伸过程中Al-1Si-0.3Mg合金中位错在晶界塞积,易使相邻晶粒内位错源启动,使合金具有较高的塑性;Al-7Si-0.3Mg合金的位错在Si相边界塞积,使相邻晶粒内位错源难以启动,从而造成合金具有较高的强度。