片层Ti-6Al-4V合金的界面结构及性能

界面工程是提升工程合金强度和塑性等力学性能的重要途径.双相片层Ti-6Al-4V合金作为典型的工程合金,其原子尺度界面结构对材料变形行为和强塑性的调控作用尚不清晰.本文综述了传统片层Ti-6Al-4V合金中α/β界面和增材制造法制备的片层Ti-6Al-4V合金中α/界面层/β和α′/β界面对强塑性的影响.因为α/β界面...     

脉冲电流对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响

采用组织观察、性能检测、断口分析等方法研究了脉冲电流对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流使试样瞬间急速升温、产生较高的热压应力,并发生α→β相变,随后试样快速降温冷却发生β→α′相变。由于急速升温和快速冷却,新相的形核率增加且无充足时间长大,使合金的显微组织细化,而相变和组织细化导致了合金力学性能提高和电阻率变化。适当优化电脉冲处理工艺参数可使Ti-6Al-4V合金的综合力学性能明显提高。通过测量电阻变化可间接表征电脉冲处理后材料微观组织结构的变化程度。     

ICP-AES法测定硅钙合金中Si和Ca的试验

采用电感耦合等离子体发射光谱法对硅钙合金中硅和钙的分析方法进行了试验研究,重点研究了试样的溶解方法、光谱仪的工作参数及第三元素干扰试验,通过试验找到了一个分析硅钙合金的准确可靠的ＩＣＰ－ＡＥＳ方法．实残表明,本方法灵敏度及准确度高,操作简单而快速．     

Ti-6Al-4V车削力的仿真与实验

在生产中,切削力是计算切削功率,设计和使用机床、刀具、夹具的必要依据.应用Deform软件对钛合金切削进行仿真研究,分析其切削力,并通过实验对比分析,验证了仿真的可行性,并得出了切削力的回归方程以及切削钛合金时的最佳切削参数.     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形行为的人工神经网络预测

为了研究钛合金的超塑性变形行为,对Ti-6Al-4V双相钛合金进行了超塑性变形试验.构建了以超塑性变形温度、应变速率、晶粒尺寸为输入变量且以峰值应力和稳态应力为输出变量的三层BP人工神经网络模型,预测了该合金在不同超塑性变形条件下的流变应力值,并对该模型的隐含层数、神经元个数、输入输出数据、算法函数进行了合理优化.结果...     

Ti-6Al-4V薄板临界拉深成形温度研究

对高强Ti-6Al-4V薄板成形性能进行研究,通过单轴拉伸试验测得Ti-6Al-4V应力—应变曲线以及延伸率,观察拉伸失效样件断口组织,研究不同技术参数下Ti-6Al-4V板材拉深行为.结果表明在试验条件下,温度在300℃以下时难以成形圆筒件.300℃开始可拉深出合格圆筒件,此时材料抗拉强度为986.69MPa,延伸率为20.05％.300℃为Ti-6Al-4V薄板在试验条件下拉深成形圆筒件的临界温度,此温度下极限拉深系数为0.656.试验表明高强Ti-6Al-4V板料在一般冲压条件下成形性极差.     

AlCrSiN涂层刀具干车削Ti-6Al-4V钛合金的切削性能研究

使用未涂层的和AlCrSiN涂层的硬质合金车刀片以3种切削速度干式车削Ti-6Al-4V钛合金.研究发现AlCrSiN涂层刀片的切削寿命在各切削速度下都超过无涂层刀片,而切削力、切削温度和工件表面粗糙度3项指标均低于无涂层刀具,说明AlCrSiN涂层能够有效地保护基体从而维持刀具的锋利度.2种刀具在切削过程中均出现切削...     

氮对Ti-6Al合金的铸态组织与性能的影响

采用熔铸工艺制备了w(N)=0.045~0.27%的原位自生氮化物增强钛铝基复合材料.分析测试了该材料的铸态组织和合金的力学性能.研究结果表明:在Ti-6A l的合金中,当w(N)=0.045~0.27%时,随着氮质量分数的增加,增强体的体积分数有所增加.Ti-6A l-xN中的氮化物较为细小.复合材料的硬度、抗压强度和弹性模量均高于Ti-6A l合金.随着氮质量分数增加材料的抗压强度、硬度和弹性模量增加.由压缩断口分析可知,基体为韧性断裂.随着氮质量分数增加,合金由韧窝 解理断口向具有解理特征的脆性断裂转变.     

超硬磨料砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的表面完整性研究

针对钛合金干式磨削特点,制备了金刚石和立方氮化硼(cubic boron nitride, CBN)超硬磨料砂轮,进行了与碳化硅陶瓷砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的对比试验研究。用扫描电子显微镜、三维体视显微镜、粗糙度仪和显微硬度计对磨削工况和试样表面进行了测定。分析了磨削用量对表面粗糙度的影响,比较了3种砂轮磨削工件的表面粗糙度、表面形貌、微观组织及显微硬度。研究表明:工件表面粗糙度随着磨削深度增大而增大,随着砂轮速度的增大而减小。与绿色碳化硅陶瓷结合剂砂轮相比,CBN和金刚石超硬磨料砂轮磨削工件的表面粗糙度和变质层深度较小,表面无明显烧伤,在一定用量条件下更适合Ti6Al4V合金干式磨削加工。     

OoW冷却方式对涂层立铣刀具高速加工钛合金Ti-6Al-4V切削特性的影响

冷却方式在切削难加工材料的过程中扮演了一个非常重要的角色,例如加工钛合金.本文对一种称谓“OoW”的冷却方式在AlCrN/AlTiSiN涂层立铣刀加工钛合金Ti-6Al-4V过程中对刀具的切削特性的影响进行了研究.在不同水含量（1.5,3.0,4.5 L/h）润滑油含量（20,30,50 mL/h）和润滑剂类型（1000-20、2000-30合成酯、2000-10脂肪醇）的条件下,对刀具的磨损、切削力、切削温度、工件的表面粗糙度以及切屑形态进行了研究.实验结果表明,低水量（1.5L/h）能显著地提高刀具的切削特性.然而,润滑剂含量以及类型对刀具的切削特性影响不明显.同时,OoW冷却方式与干切、湿切、低温微量润滑3种润滑方式进行了对比.结果显示低含水量（1.5L/h） OoW冷却方式比其他3种冷却方式对刀具磨损最小、磨损率最低,同时工件的表面粗糙度也最小.这归因于OoW冷却方式融合了水的优良冷却特性和油的高润滑性.此外,冷却方式和冷却参数对切屑的形态有影响.     

1215钢与Ti6Al4V合金的动态应力应变行为

通过热模拟实验研究易切削材料1215钢和难切削材料Ti6Al4V合金的动态应力应变行为,讨论易切削材料和难切削材料动态形变行为的差异及其原因,分析切削过程中2种材料的形变再结晶行为。结果表明:1215钢在高温低应变速率条件下,可以诱发动态再结晶过程,出现明显的软化;对于Ti6Al4V合金,在Zener-Hollomon参数(Z参数)较小时,没有出现明显的软化,相反在高应变速率下出现了软化,这种现象难以用动态再结晶理论来解释。     

Corrosion resistance of Molybdenum Nitride modified Ti6Al4V alloy in HCl solution

The Mo-N surface modified layer on Ti6Al4V alloy was obtained by the plasma surface alloying technique. The structure and composition of the Mo-N modified Ti6Al4V alloy were investigated by X-ray diffraction （XRD） and glow discharge optical emission spectroscopy （GDOES）. The Mo-N modified layer contains Mo-N coating on subsurface and diffusion layers between the subsurface and substrate. The X- ray diffraction analysis of the Mo-N modified Ti6Al4V alloy reveals that the outmost surface of the Mo-N modified Ti6Al4V alloy is composed of phase Mo2N （fcc） and Mo2N （tetr）. The electrochemical corrosion performance of the Mo-N modified Ti6Al4V alloy in 0.5 mol/L HCl solution was investigated and compared with that of Ti6Al4V alloy. The chemical corrosion performance of the Mo-N modified Ti6Al4V alloy in boiling 37% HCl solution was investigated and compared with that of Ti6Al4V alloy. Results indicate that self-corroding electric potentials and corrosion-rate of the Mo-N modified Ti6Al4V alloy are higher than that of Ti6Al4V alloy in 0.5 mol/L HCl solution. The corrosion-rate of the Mo-N modified Ti6Al4V alloy is lower than that of Ti6Al4V alloy in boiling 37% HCl solution.     

Ti6Al4V合金表面纳米管阵列的制备

以氢氟酸和铬酸为电解液,采用阳极氧化法在Ti6Al4V合金表面制备高密度的纳米管阵列.利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱对多孔氧化膜的形貌和结构进行分析,利用极化曲线和电化学阻抗谱研究了电解液中CrO3的作用机理.结果表明:电解液种类决定能否形成多孔氧化膜,而电解液的浓度影响多孔氧化膜的形貌和孔径大小;纳米管阵列氧化膜主要由大部分非晶态组织的TiO2,Al2O3和少部分晶态的Al2TiO5,Al3Ti5O2,Al2O3组成,氧化膜内的Al,Ti原子比高于基体中的Al,Ti原子比;CrO3浓度的高低会影响氧化膜的结构.     

Ti6Al4V钛合金微弧氧化工艺研究

采用直流稳压电源,选用3种不同PH值的碱性微弧氧化电解液,在Ti6Al4V钛合金表面制备微弧氧化膜层;应用扫描电子显微镜分析微弧氧化膜层形貌特征。结果表明,钛合金微弧氧化膜层表面凹凸不平,带有微米级和亚微米级的孔洞,孔洞周围呈现火山丘状形貌特征;微弧氧化电解液PH值越大,火花放电时间越长;在给定电压条件下,电解液PH值越大,微弧氧化膜层厚度越大。     

Microstructure Study of Ti-24Al-14Nb-3V Alloy

The microstructure of Ti-24Al-14NB-3V intermetallic alloy with solution treated was investigated by trans mission electron microscopy (TEM) and selected area electron diffraction (SAD) in conjunction with X-ray energydispersive spectroscopy (EDS) techniques. It shown that =50% ductile βo-phase and small amount of O phase,and α2 with the number of dislocations having c-component resulted in increasing slip system of the material, havecontributed to a good combination of strength and ductility at room temperature. Owing to some reciprocal planes ofsimilarity between α2 and O Phases, to distinguish both of two phases, a series of diffraction patterns obtained bytilting around one reciprocal direction of the phase are needed based on the systematic extinction and reciprocalplanes sequences occurred in the diffraction patterns, if those patterns are not containing one of three reciprocal unitvectors, a*, b*, c* in terms of the crystal unit cell, a, b, c.     

磷酸盐浓度对微弧氧化陶瓷膜耐腐蚀性能的影响

为探讨Ti6Al4V合金在不同浓度磷酸盐体系中进行微弧氧化(MAO)后的性能,本实验利用X射线衍射仪、扫描电镜、涡流测厚仪以及电化学工作站等对生成膜层的物相组成、显微形貌、厚度以及耐腐蚀性能等进行研究.结果表明:所制备的微弧氧化膜结构呈表面粗糙,内部致密,含锐钛矿、金红石以及少量羟基磷灰石.随磷酸二氢钾浓度升高,金红石及羟基磷灰石相增多;微弧氧化膜厚度增大到一定值后不再发生变化;微弧氧化致密层与疏松层比例发生变化,增厚的疏松层表面孔增多且孔径增大,降低了膜层的耐腐蚀性能.     

Microstructure and abrasive wear behaviour of anodizing composite films containing Si C nanoparticles on Ti6Al4V alloy

Anodized composite films containing Si C nanoparticles were synthesized on Ti6Al4 V alloy by anodic oxidation procedure in C4O6H4Na2 electrolyte. Scanning electron microscopy（SEM）, energy dispersive spectroscopy（EDS） and X-ray photoelectron spectroscopy（XPS） were employed to characterize the morphology and composition of the films fabricated in the electrolytes with and without addition of Si C nanoparticles. Results show that Si C particles can be successfully incorporated into the oxide film during the anodizing process and preferentially concentrate within internal cavities and micro-cracks. The ball-on-disk sliding tests indicate that Si C-containing oxide films register much lower wear rate than the oxide films without Si C under dry sliding condition. Si C particles are likely to melt and then are oxidized by frictional heat during sliding tests. Potentiodynamic polarization behavior reveals that the anodized alloy with Si C nanoparticles results in a reduction in passive current density to about 1.54×10-8 A/cm2, which is more than two times lower than that of the Ti O2 film（3.73×10-8 A/cm2）. The synthesized composite film has good anti-wear and anti-corrosion properties and the growth mechanism of nanocomposite film is also discussed.     

Ti40阻燃钛合金的基础研究

利用XRD、OM、TEM等方法研究了Ti40合金吸氢与放氢后的组织演变规律。研究表明：由于氢在β相中的溶解度很高,Ti40合金中并没有发现氢化物的析出,但β晶界处更加宽化;当氢含量较高时,β相内开始析出α相,并伴随着硅化物粒子的析出;吸氢Ti40合金放氢后,合金中的相与原始合金一致。     

Plasma-based ion implantation of nitrogen into Ti-6Al-4V: effect of implantation time and pre-or post-implantation aging on nitrogen distribution and microhardness

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＰｌａｓｍａ ｂａｓｅｄｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ (ＰＢＩＩ)ｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｉｓｒｅｐｏｒｔｅｄｔｏｂｅａｖｅｒｙｃｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＴｉ 6Ａｌ 4Ｖａｌｌｏｙ[1～ 4 ] .Ｆｕｔｕｒｅｗｏｒｋｒｅｍａｉｎｓｔｏｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｅｘａｃｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｈｅｎａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅａｌｌｏｙ[2 ] .Ｆｏｒｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａ…