Ti—8Al—1Mo—1V合金

Ti-8Al-1Mo-1V(Ti811)合金是美国研制的一种近α型耐热钛合金,具有良好的焊接性能和成型性能。该合金除了具有良好的室温和高温性能外,还具有高的杨氏模     

高弹钛合金箔材的组织与织构

在常规钛合金中,Ti-8Al-1Mo-1V（Ti811）合金具有最高的弹性模量。采用工业生产的Ti811合金,通过各种加工,研究了Ti811合金δ0．3mm箔材的微观组织和织构。结果表明：Ti811合金箔材具有良好的室温拉伸性能;它的组织为等轴组织;箔材的织构为不太强的（2111）[0110]织构,织构分布范围为10°～15°。等轴组织和较弱的织构有利于合金箔材的进一步加工。     

Cu/Ni多层膜对Ti811合金微动磨损和微动疲劳抗力的影响

在Ti811钛合金表面利用离子辅助磁控溅射沉积技术制备20～1200nm不同调制周期的Cu/Ni金属多层膜,分析多层膜的结构,测试膜基结合强度、膜层显微硬度和韧性,对比研究不同调制周期的Cu/Ni多层膜对钛合金基材常温下微动磨损性能和微动疲劳(FF)抗力的影响。结果表明:利用离子辅助磁控溅射技术可以获得致密度高、晶粒细化、膜基结合强度高的Cu/Ni多层膜,该类多层膜具有良好的减摩润滑作用,因而改善了Ti811钛合金常温下抗微动磨损和微动疲劳性能;Cu/Ni多层膜对钛合金FF抗力的改善程度随膜层调制周期呈现非单调变化趋势,调制周期为200nm的Cu/Ni多层膜对钛合金FF抗力的提高程度最大,原因归于该膜层具有良好的强韧和润滑综合性能。     

Ti811和TC4合金的热盐应力腐蚀行为研究

研究了Ti811(Ti-8Al-1Mo-1V)和TC4(Ti-6Al-4V)两种钛合金对热盐应力腐蚀(HSSC)的敏感性.结果表明:Ti811合金对HSSC非常敏感,在相同条件下其热盐应力腐蚀临界应力(σHSSC)明显低于TC4合金,且低于同温度的蠕变强度,而TC4合金的σHSSC高于同温度的蠕变强度;两种合金在HSSC暴露过程中,明显遭受到盐腐蚀,腐蚀产生的氢扩散到基体中,致使合金发生脆化,从而降低合金的室温塑性.     

Mo电极电火花强化与喷丸复合提高Ti合金微动疲劳抗力

采用Mo电极分别在空气和硅油中对Ti811钛合金表面进行电火花强化处理（ESS），探讨消除强化层中裂纹缺陷的途径。将ESS与喷丸强化复合，拟使Ti合金微动疲劳（FF）抗力得到显著改善。结果表明：Mo电极在空气中电火花强化处理Ti811钛合金表面后，强化层出现明显的微裂纹缺陷，由此导致其微动疲劳抗力降低。在硅油中用Mo电极电火花处理Ti811合金不仅消除了表面裂纹缺陷，而且使钛合金表面具有良好的减摩润滑作用，显著改善了钛合金基材的耐磨性能；再经喷丸强化处理，使钛合金基材的微动疲劳抗力显著提高。     

置氢Ti65钛合金高温流变行为和热加工性能

Ti65钛合金具有优良的高温强度、热稳定性与抗蠕变性能，但其热成形温度高、变形抗力大。热氢处理作为一种钛合金高温增塑工艺，可以显著降低Ti65钛合金高温成形时的变形抗力，改善其热加工性能。为了研究置氢量对Ti65钛合金高温流变行为和热加工性能的影响，探究Ti65钛合金最佳置氢量和成形工艺窗口，对不同置氢量下的Ti65钛合金试样进行热压缩实验。结果表明，置氢Ti65钛合金在790～940℃温度范围内变形时，最佳置氢量(质量分数)为0.25%,与未置氢钛合金相比，峰值应力的降幅约为66.8%。基于真应力-真应变曲线数据，建立了0.25%置氢量时Ti65钛合金的Arrhenius本构方程，以及真应变为0.2、0.4和0.6条件下的热加工图。研究发现，Ti65钛合金在840～880℃、应变速率大于0.01 s^-1区域附近变形时，出现失稳现象，随着应变的增大，失稳区域收缩；而在790～840℃、应变速率为0.01～1 s^-1区域内变形时，具备良好的热加工性能。     

退火温度对Ti811轧制合金组织及性能的影响

对Ti811钛合金板材进行多道次轧制,并进行了退火处理,利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了轧制Ti811合金的显微组织、断口组织和力学性能。结果表明,轧制态Ti811合金组织主要由细长β相和粗大的板条状α相组成,轧制后退火可促进α相晶粒和β相晶粒等轴化,同时退火处理也促进了α相晶粒转化成β相晶粒,退火温度越高转换比例越大。退火处理减小了轧制Ti811合金的异向抗拉强度差,其中900℃退火试样的室温综合力学性能最好,轧制方向(LD)和厚度(TD)方向抗拉强度分别达到947.4MPa和924.7MPa,伸长率分别达到11.6%和9.4%。另外,断裂方式为韧性断裂。     

西北有色院创新研制的船用钛合金

钛及钛合金以其优异的综合性能已成为一种理想的船用金属材料。主要介绍了西北有色金属研究院设计研制的具有我国自主知识产权的Ti75，Ti-B19，Ti31和Ti91 4种不同强度级别的性能优异的船用钛合金。其中Ti75和Ti31已工业化生产，并得到成功应用，Ti-B19和Ti91也具有良好的应用前景。在此基础上，初步建立了我国船用钛合金的体系。     

Ti811合金的高温微动疲劳行为

利用高频疲劳实验机和自制高温微动疲劳装置,研究了温度、位移幅度、接触压力等因素在对Ti811钛合金高温微动疲劳(FF)行为的影响,并通过形态特征分析,研究了微动疲劳的失效机理.结果表明:350℃和500℃的高温下,Ti811合金微动疲劳敏感性较高,且随着温度的升高,微动疲劳的敏感性增强,蠕变是高温下Ti811合金FF失效的重要影响因素;FF的寿命随着接触压力和位移幅度的变化均呈现出非单调的变化规律,原因是名义接触压力的变化改变了接触区应力分布、应力集中状况和微动位移幅度大小,进而影响FF裂纹萌生几率和扩展驱动力;位移幅度变化影响了疲劳应力因素和磨损在FF过程中所起作用和机制.     

“Ti—15—3钛合金研制”在西安通过鉴定和验收

Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al(简称Ti—15—3)钛合金具有优异的性能,它不仅具有与工业纯钛相似的冷成形性能,除可以生产板材、带材、箔材外,还可生产管材和丝材.可在冷状态下加工成形复杂形状的钣金零件,并经时效后获得高的强度,而且该合金具有较好的焊接性能和可淬性.由于这一系列特性,使它在航空零件生产中,成本低于Ti—6Al—4V合金零件,因此,Ti—15—3钛合金是一种较为理想的宇航结构材料.     

Ti811合金表面激光熔覆涂层微观组织及性能研究

目的研究Ti811合金表面激光熔覆涂层的微观组织及磨损性能。方法利用激光熔覆技术,在Ti811合金表面激光熔覆原位合成了Ti C+Ti B2增强镍基复合涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、显微硬度计和摩擦磨损试验机,系统地研究了熔覆层的物相组成、显微组织、显微硬度及摩擦磨损性能,并利用二维点阵错配度理论对Ti C的细化机理进行分析。结果激光熔覆涂层与基体呈良好的冶金结合,熔覆层生成物相主要由Ti C、Ti B2、Ti2Ni和γ-Ni组成,其中Ti C呈等轴枝晶状和花瓣状,Y2O3的(111)面与Ti C的(110)面之间的二维点阵错配度为6.813%,Y2O3作为Ti C的非均质形核核心为中等有效。熔覆层的平均显微硬度为913.93HV0.5,约为基体Ti811硬度的2.4倍。熔覆层摩擦系数稳定在0.45～0.52之间,磨损机理主要为粘着磨损与磨粒磨损。结论采用激光熔覆技术能够在Ti811合金表面成功制备Ni基复合增强涂层。熔覆层中Y2O3颗粒具有细晶强化、弥散强化、增加形核率的作用,熔覆层具有较高的显微硬度与良好的耐磨损性能。     

TP-Ti-110钢级TP-G2(Ti)特殊螺纹钛合金油管的研发

介绍TP-Ti-110钢级TP-G2(Ti)特殊螺纹钛合金油管研发情况。针对P110钢级油井管的材料性能需求,调研现有钛合金的品种及其性能,确定新型TA31(Ti80)钛合金作为开发TP-Ti-110钢级钛合金油管的材料;针对钛合金油管的使用要求设计,在偏梯形螺纹的基础上开发出专用气密封特殊螺纹TP-G2(Ti);对TP-Ti-110钢级TP-G2(Ti)特殊螺纹钛合金油管的力学性能、整管性能和抗腐蚀性能进行综合评价试验。开发的TP-Ti-110钢级TP-G2(Ti)特殊螺纹钛合金油管完全满足元坝气田高腐蚀环境使用要求,并且首次成功进行全井下井应用。     

φ420×95毫米Ti—679合金饼材锻造工艺

一、前言Ti—679合金是英国帝国金属公司研制的一种多组元的近α型钛合金,名义成份为Ti—11Sn—5Zr—2.25Al—1Mo—0.25Si。该合金在450℃以下具有良好的抗蠕变性和热稳定性,已广泛用于制造“斯贝”发动机的另件,是目前实际使用的一种具有良好综合性能的耐热钛合金。     

Ti811合金在不同温度和时间下的蠕变性能

Ti811合金具有优异的室温、高温性能,可在425℃长期使用,蠕变行为的研究对其具有重要意义,试样经910℃／1hAc＋580℃／8hAc热处理后,分别于425℃,410MPa下持续25,50,100,150,200h,另外于325℃,425℃,525℃,410MPa下持续100h。结果表明,Ti811合金在425℃下具有较好的蠕变性能;在425℃,410MPa下蠕变200hTi811合金性能不变,温度对合金的蠕变有很大影响;随着蠕变时间的延长,Ti811合金开始为减速蠕变阶段,随后为稳态蠕变阶段。在稳态蠕变阶段,合金硬化与回复平衡,在425℃蠕变较长时间（＞100h）,合金中析出Ti3Al相,大量Ti3Al相的析出将增大合金蠕变抗力,但因时间短（＜200h）,Ti3Al相细小且量少,故对蠕变影响不大;525℃高温下,空穴在晶界析出长大,晶界位错聚集产生应力集中引起的微裂纹以及裂纹长大是蠕断的主要原因。     

一种船用中强冷成型透声钛合金Ti91

研究了一种新型近α型Ti91合金的力学性能、冷成型性、腐蚀性能和焊接性能。结果表明，Ti91合金具有中等强度、良好的塑性、透声性能、耐腐蚀性能和可焊性，是一种适合于进行冷成型加工的近α钛合金。     

厚度和层间界面对Ti6Al4V钛合金抗弹性能的影响

开展了Ti6Al4V钛合金的抗弹性能研究,通过对厚度为10～30 mm的均质Ti6Al4V钛合金靶板和总厚度为30 mm的(15+15)mm双层Ti6Al4V钛合金靶板的终点弹道侵彻实验,研究了厚度和层间界面对Ti6Al4V钛合金抗弹性能的影响规律。结果表明:Ti6Al4V钛合金的抗弹性能随着厚度的增加逐渐提高;在靶板厚度由15 mm增加到20 mm时,其抗弹性能出现了陡增,这与其损伤模式由脆性冲塞破坏转变为塑性扩孔破坏有关;层间界面不利于Ti6Al4V钛合金抗弹性能的提高,厚度为30mm的单层均质Ti6Al4V钛合金靶板的抗弹性能优于总厚度为30mm的(15+15)mm双层Ti6Al4V钛合金靶板,这与双层靶板的层间界面几乎无剪切强度有关。     

等离子渗氮与喷丸强化复合改进钛合金抗微动损伤性能

利用直流脉冲等离子电源装置对Ti6A14V钛合金表面渗氮处理,研究了渗氮层的相组成、硬度分布、韧度及摩擦学性能,采用喷丸形变强化(SP)对渗氮层进行后处理,以达到联合提高钛合金微动疲劳(FF)抗力的目的.研究结果表明:脉冲电源等离子技术可在钛合金表面获得由TiN、Ti2N、Ti2A1N等相组成的渗氮层,该改性层能够显著地提高钛合金常规磨损和微动磨损(FW)抗力,但降低了基材的FF抗力.渗氮层的减摩和抗磨性能与SP引入的表面残余压应力协同作用,使钛合金FF抗力超过了SP单独作用.提高渗氮层韧度对改善钛合金FF和FW性能均十分重要.     

阻燃钛合金研究进展

美国和俄罗斯已研制出阻燃钛合金,且美国研制的Alloy C或Ti1270(Ti-35V-15Cr)阻燃合金已在先进的F119发动机上得到应用,Alloy C合金具有良好的综合性能;俄罗斯研制的BTT-1和BTT-3(均为Ti-Al-Cu系)阻燃钛合金,已通过地面试车。国内近几年开始研究     

加工方法对高强钛合金管坯组织性能的影响

Ti26合金(Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn-1Nb-1Zr)是一种高强近B钛合金,具有优良的冷成型性、高的强度、抗疲劳性能及较好的焊接性能,使得该合金还可以制作板材、管材等半成品.采用钻孔挤压和斜轧穿孔工艺制备出了高强Ti-26合金管坯,对热加工后的管坯组织性能及热处理工艺进行了研究.结果表明:采用两种工艺均可制备出高强钛合金管坯,而斜轧穿孔工艺简单,材料利用率高.对加工后的管坯进行了固溶处理,均可以获得后续冷加工所需组织性能.     

两种Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系近α型钛合金的性能对比研究

以具有典型组织状态的Ti60和Ti834两种近α型钛合金为研究对象,对比分析了这两种合金600℃×100 h热暴露前后的室温拉伸性能以及这两种合金经激光冲击强化后的性能变化。结果表明:Ti60合金的室温拉伸强度明显高于Ti834合金,而塑性相对较低;经600℃×100 h高温热暴露以后,Ti60和Ti834合金的强度变化均不大,而塑性均急剧降低;激光冲击处理后再经热暴露,Ti60合金和Ti834合金的塑性均进一步降低,可见激光冲击处理对近α型高温钛合金的热稳定性能是不利的。