Ti5Al2.5Sn ELI钛合金铸造组织与力学性能研究

Ti5Al2.5Sn ELI钛合金是航空航天等领域的重要结构材料。本文采用TEM、XRD等分析方法对该合金的铸造组织和力学性能进行了研究。结果表明,Ti5Al2.5Sn ELI钛合金铸态显微组织由α相组成,并呈片状分布,经HIP处理后显微组织未有明显变化,缺陷弥合部位有再结晶现象;该合金在常温下具有中等强度和良好塑、韧性,疲劳裂纹扩展速率较低,断裂韧性采用25 mm试样无法获得准确K_Ic值,只能得到条件值K_q,ELI级合金的抗断裂和抗裂纹扩展能力高于非ELI级合金。     

粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI合金显微组织研究

采用包套热等静压工艺制备了粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI(extra low interstitial)合金,研究了热等静压温度、粉末粒度、后续热处理温度对合金显微组织的影响。当热等静压温度在800℃时,粉末体压坯显微组织保持颗粒形态,致密度为99.2%;当温度在900~940℃时,显微组织演变为完全致密、细小的等轴晶。在α相区热等静压温度下,包套中的Fe在基体中的扩散不明显;在α+β、β相区温度下,Fe在β相中向基体快速扩散,影响合金表面质量。粉末粒度越大,合金的平均晶粒尺寸越大,残留孔隙较多。在α相区热处理,显微组织仍为细小等轴晶;当温度升至1000℃时,出现热致孔隙。     

生物体用Ti—5Al—2.5Fe合金的性能

钛因其强度高、耐蚀性好、生物相容性好而广泛用作生物材料,特别是钛合金人工齿根和人工关节作为实用的人体植入材料引人注目。但是小型且形状复杂的人体植入件用钛制造时,不仅材料成本高,而且加工费也很昂贵,对其推广应用是一个重要的问题。一种新的近终形成形技术——金属粉末注射成形法(MIM),可以大幅度地降低加工费用。因此,将MIM技术用于生物钛合金的制造是非常有意义的。 Ti-5Al-2.5Fe合金用Fe代替V元素,成本和生物毒性都比Ti-6Al-4V合金低。若使用元素混合粉末,以MIM工艺成形,又可进一步降低成本。 试验用的粉末为：…     

Ti—5Al—2.5Sn粉末颗粒界面在热等静压过程中的变化

采用等离子旋转电极（ＰＲＥＰ）Ｔｉ－５Ａｌ－２．５Ｓｎ粉末,经过热等静压（ＨＩＰ）工艺研究原始粉末界面在热等静压致密化过程中的变化。研究结果表明：由于原始粉末颗粒界面存在成分偏析、氧化和杂质元素富集等,在致密化过程中粉末颗粒界面经历了变形、破裂、偏聚和均匀化等一系列复杂的变化过程。同时这些界面物质的存在使得材料的粉末颗粒界面结合力变差。为了避免它对材料最终性能的影响,合理地提高热等静压温度和延长保     

Dynamic response and plastic deformation behavior of Ti–5Al–2.5Sn ELI and Ti–8Al–1Mo–1V alloys under high-strain rate

Split Hopkinson pressure bar test system was used to investigate the plastic deformation behavior and dynamic response character of a-type Ti–5Al–2.5Sn ELI and near a-type Ti–8Al–1Mo–1V titanium alloy when subjected to dynamic loading. In the present work, stress–strain curves at strain rate from 1.5 9 103to 5.0 9 103s-1were analyzed, and optical microscope(OM) was used to reveal adiabatic shearing behavior of recovered samples. Results show that both the two alloys manifest significant strain hardening effects. Critical damage strain rate of the two alloys is about 4.3 9 103s-1, under which the impact absorbs energy of Ti–5Al–2.5Sn ELI and Ti–8Al–1Mo–1V are 560 and 470 MJ m-3, respectively. Both of them fracture along the maximum shearing strength orientation, an angle of 45° to the compression axis. No adiabatic shear band(ASB) is found in Ti–5Al–2.5Sn ELI alloy, whereas several ASBs with different widths exist without regular direction in Ti–8Al–1Mo–1V alloy.     

固溶处理对铸造Ti2.5Al1.5MoZr钛合金组织和性能的影响

对铸造Ti2.5Al1.5MoZr钛合金在不同固溶温度、不同冷速条件下的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:在850~920℃范围内,随固溶温度的升高,该合金的显微组织逐步细化,短棒状初晶α相增加明显,α相间距增大,残留β相和转变马氏体增加,强度增加,塑性降低;随固溶冷却速度的增加,组织中的魏氏体逐渐减少,网篮状组织明显增加,初晶α相出现短棒化趋势,强度增加,塑性降低。     

Li对铸态Mg-5Sn合金组织和性能的影响

利用OM、SEM、XRD、万能试验机及布氏硬度计对不同锂含量的铸态Mg-x Li-5Sn合金的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金中添加Li后,可析出在晶界网状分布Li_2MgSn相和在晶粒内部呈颗粒状弥散分布的少量Mg_2Sn相;随着Li含量的升高析出相先增多后减少。Li可使合金晶粒细化。在添加量为4%时,合金晶粒尺寸最小,力学性能最好,抗拉强度为126 MPa,布氏硬度为63 HB。     

Ti对Zn-5Al合金组织及耐腐蚀性能的影响

采用金相观察、电化学性能测试、SEM和EDS分析等方法研究了Ti对Zn-5Al合金的组织及耐蚀性能的影响。结果表明:在Zn-5Al合金中加入Ti可细化枝状的β-Zn相,增大共晶组织含量。当Ti含量为0.15%时,初生β-Zn相完全消失,Zn-5Al合金为全共晶组织组成,随着Ti含量进一步升高到0.2%,合金中出现了块状的AlTi-Zn三元相。添加Ti提高了Zn-5Al合金的耐蚀性能,Zn-5Al-0.15Ti合金的腐蚀速率和自腐蚀电流密度均最小,分别为0.85μg·cm-2·d-1和1.403μA/cm2,且其高频阻抗和低频扩散阻抗均最大。全共晶组织的Zn-5Al-0.15Ti合金发生的是均匀性腐蚀。     

加工工艺对Ti600合金板材组织性能的影响

测试了Ti600高温钛合金板材在不同加工及热处理状态下的室温托伸及高温蠕变性能，分析对比了热机械处理工艺TMP（thermomechanical process）对合金板材组织性能的影响规律与内在机制；另外还研究了Ti600合金板材焊接后热处理工艺对组纵性能的影响。结果表明：采用热机械处理工艺（TMP）可获得充分生长的片层状团束组织（colony structure），这种类州的组织显著提高了合金的高温蠕变抗力；板材焊接后应选择β区固溶热处理，以获得良好的室温与高温性能。     

TA5钛合金组织对锻件性能的影响

介绍了TA5钛合金组织对锻件性能的影响.指出TA5钛合金的性能与组织的关系.     

钛对铝铜合金铸件力学性能的影响

通过试验研究钛的含量对ＡｌＣｕＭ ｎ 合金力学性能的影响,并从理论上进行了探讨,指出适量的钛对抗拉强度影响较大,对伸长率与硬度几乎没有影响。     

激光修复TC4钛合金显微组织与力学性能

本文以低氧TC4粉末为熔覆材料,采用激光修复技术制备了TC4钛合金面修复试样,对比研究了锻件和修复试样(沉积态)的显微组织和力学性能。结果显示修复试样的组织宏观上分为锻件基材区,热影响区和激光沉积区,三个区域中热影响区的显微硬度最高,沉积区和锻件基材的显微硬度相当。锻件试样的强度及塑性均略高于修复试样,同时发现40%修复试样(即拉伸试样承受载荷部位横截面上沉积区所占的面积分数为40%)的强度略低于50%修复试样,塑性则高于后者。表明采用低氧TC4粉末为熔覆材料时,有利于修复试样沉积区和基材区强度和塑性的匹配,从而提高修复试样的综合性能。对拉伸断口进行扫描电镜观察发现,锻件试样拉伸失效后断口呈现出典型的韧性断裂特征,而修复试样的断口则表现复杂,从沉积区到锻件基材区呈现出解理台阶到韧窝的连续变化特征,同时断口形貌与显微组织呈现出很好的对应关系。     

添加Si和Al的Cu-9Ni-2.5Sn合金的热处理工艺

对同时添加Si和Al的Cu-9Ni-2．5Sn合金进行了热处理工艺试验。通过金相、透射电镜观察其组织，并对其硬度、电导率进行了测量。分析结果表明，经添加Si和Al的Cu-9Ni-2．5Sn合金宜采用热轧(960℃～700℃)空冷 冷轧(变形量90％) 时效(480℃)的热处理工艺。经此工艺处理后，合金在保持硬度不变的同时，其电导率显著提高。     

挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响

从合金液的流动和压力损失的角度,研究了两种挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响。结果表明:冲头式挤压铸造使合金液反向充型流动,改善了ZA43合金的凝固条件,有利于补缩,且压力损失小。柱塞式挤压铸造虽然也加强合金液流动,但没有宏观的充型运动,且压力损失大。为获得高塑性ZA43合金铸件,柱塞式挤压铸造所需的比压比冲头式挤压铸造的大得多。     

挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响

从合金液的流动和压力损失的角度 ,研究了两种挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响。结果表明 :冲头式挤压铸造使合金液反向充型流动 ,改善了ZA43合金的凝固条件 ,有利于补缩 ,且压力损失小。柱塞式挤压铸造虽然也加强合金液流动 ,但没有宏观的充型运动 ,且压力损失大。为获得高塑性ZA43合金铸件 ,柱塞式挤压铸造所需的比压比冲头式挤压铸造的大得多     

压铸铝合金锶变质作用的探讨

通过金相组织分析以及在不同参数下以锶变质对压铸铝合金性能带来的各种影响进行了试验。结果表明对压铸铝合金而言 ,在快速凝固的条件下 ,不推荐以锶作变质处理 ,但须根据铸件的结构特征和特定需要加以区别对待     

不同热处理工艺对Ti6Al4V钛合金微观结构和力学性能影响

通过对Ti6Al4V钛合金进行不同工艺的热处理,分析了不同工艺处理后的显微组织,进行了拉伸试验、示波冲击试验测试。研究固溶时效处理对Ti6Al4V钛合金显微组织、力学性能和冲击韧性的影响。利用金相显微镜、环境扫描电镜（ESEM）进一步分析了钛合金的组织、冲击断口特征与力学性能间的关系。结果表明随固溶温度增加,钛合金屈服强度和抗拉强度得到显著提高,塑韧性先增加后降低。优化热处理工艺后,Ti6Al4V钛合金经960 ℃ WQ和500℃ × 4 h AC处理,获得优良综合性能,σ0.2为1050MPa,σb为1120 MPa,Ak为46.22 J。钛合金固溶时效后的组织由β基体和析出的α相组成,片层状β相和小针丛状α相组织提高合金综合性能。