TC4钛合金等离子弧焊接接头组织及性能

采用等离子弧焊接工艺焊接TC4钛合金,通过室温拉伸、显微硬度测试、金相分析及X射线衍射试验,对TC4钛合金等离子弧焊接接头的显微组织和性能进行了研究。实验结果表明:TC4钛合金等离子弧焊接接头焊缝的组织为针状马氏体α'相和残余β相,组织形态为粗大柱状晶,过渡区和近焊缝区中的组织为细小的针状α相和β相、少量的α'相,组织形态为较粗大的等轴晶;接头焊缝熔化区的硬度最高;接头断口的主要微观特征为韧窝,属于延性断裂,但部分区域韧窝很浅,趋向于脆性断裂。     

选择性激光熔化原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料的组织和力学性能

以Ti-6Al-4V钛合金粉末和LaB6粉末为原料,采用选择性激光熔化(SLM)技术制备原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料以及TC4钛合金,对比研究了复合材料和钛合金的物相组成、显微组织、硬度和抗压强度.结果表明:复合材料和钛合金的显微组织均为β柱状晶及晶内分布的针状α'马氏体,复合材料的β晶粒和α'马氏体...     

高压热处理对TC9钛合金显微组织和力学性能的影响

在温度920～980℃、压力1～6 GPa下对TC9钛合金进行高压热处理,研究了高压热处理后的显微组织、硬度、抗压强度和抗塑性变形能力,并与950℃常压退火后的进行了对比.结果表明:高压热处理后TC9钛合金组织中的α相较950℃常压退火后的明显细化,且在温度950℃、压力3 GPa下α相最细小;在温度950℃、压力3 GPa下热处理后,钛合金中形成了细小块状α相和细针状α'马氏体,合金的硬度、室温抗压强度和500℃下抗压强度分别较950℃常压退火处理后的提高了12.95％,7.33％,8.89％,抗塑性变形能力提高.     

Ti600/TC17钛合金惯性摩擦焊接头组织与力学性能研究

采用惯性摩擦焊方法对TC17和Ti600钛合金进行了连接,着重分析接头焊态和热处理条件下的组织特征与力学性能。接头焊态TC17一侧：在热力影响区原始β晶粒发生破碎,晶界以及晶内α相扭曲变形;在再结晶区β晶粒发生动态再结晶形成细小的等轴晶粒,晶内为亚稳态的β相;接头Ti600一侧：在热力影响区片层组织随着金属流动发生变形;在再结晶区,α片层团簇发生再结晶形成大量细小的α片层团簇片层。经过热处理后,TC17钛合金一侧亚稳态β相析出细小的层片状α相,Ti600钛合金一侧层状α相长大,但是不明显。热处理使接头的显微硬度升高,TC17钛合金焊缝一侧显微硬度增加明显。接头抗拉强度与Ti600母材相当,断裂发生在Ti600钛合金一侧,断口为典型的杯锥状断口。     

TC4钛合金锯齿形切屑绝热剪切带的微观组织和显微硬度变化

使用金相显微镜、透射电子显微镜观察了TC4钛合金在不同切削速度下形成的锯齿形切屑的绝热剪切带的微观组织形貌,测量了绝热剪切带的显微硬度。结果表明,在较低切削速度下,绝热剪切带为形变带;在较高切削速度下,绝热剪切带为由细小等轴晶粒和局部发生了β相转变为α″相的马氏体相组成的转变带;随着切削速度的进一步提高,在绝热剪切带中观察到了非晶化这一新现象。无论绝热剪切带是形变带还是转变带,其显微硬度都随切削速度的增大而增大。根据绝热剪切带微观组织和显微硬度的变化规律,绝热剪切带显微硬度的强化可分为三个阶段:形变强化、细晶和马氏体相变强化、非晶强化。     

TC4钛合金在节能热处理中的组织演变分析

采用金相显微镜、扫描电镜和维氏硬度分析仪研究了Al在TC4钛合金慢速冷却至不同温度下水冷过程中对显微组织及硬度变化的作用。结果表明,Al元素可促进TC4钛合金中α相形成并影响试样硬度变化,TC4钛合金固溶后缓慢冷却到800℃水冷时,析出α相均匀细小,试样硬度达到246HV5的最高值。研究结果对TC4钛合金热处理获得最佳性能,从而缩短生产周期具有重要的实际意义。     

激光功率和扫描速度对选区激光熔化成形TC4钛合金组织和性能的影响

采用选区激光熔化工艺成形TC4钛合金试样,研究了激光功率(50～300 W)和激光扫描速度(250～1750 mm·s-1)对试样组织和性能的影响.结果表明:随着扫描速度的降低或激光功率的增大,试样成形质量提高,表面粗糙度减小,纵截面硬度增大;试样组织中均存在针状α'相和纳米级β相,较高扫描速度下的α'相尺寸较小,β相含量较低;改变扫描速度或激光功率对试样抗拉强度影响不大,较低激光功率或较高扫描速度下的断后伸长率较高;当激光功率为200 W,扫描速度为1150 mm·s-1时试样可获得较好的强度和塑性匹配.     

固溶温度和冷却速率对BT25钛合金组织的影响

通过温控精度达到0.5℃/s的高精度快速相变仪研究了固溶温度和冷却速率对BT25钛合金显微组织的影响规律。结果表明:BT25钛合金的显微组织中等轴α相数量随固溶温度的升高而减少,同时β晶粒逐渐长大,组织形态从等轴组织过渡到双态组织,当固溶温度超过β相变点时组织从双态组织演变为魏氏组织;随着冷却速率的升高,显微组织中的α片层厚度逐渐降低,当冷却速率大于10℃/s时,可以抑制晶界α相的产生;在低冷却速率时的大晶粒尺寸的片层组织的断裂方式为延性韧窝断裂和解理断裂混合,当冷速提升后,断裂方式为韧性断裂。     

TiNi形状记忆合金的马氏体观察及微观力学性能分析

利用金相显微镜和纳米压痕仪观察TiNi形状记忆合金的应力诱发马氏体和氢致马氏体形貌,并分析TiNi合金不同组织的微观力学性能.其中应力诱发马氏体呈板条状突起,而氢致马氏体和氢化物呈不规则突起.同时发现TiNi合金充氢组织的微观硬度和弹性模量最高,而马氏体组织的硬度高于奥氏体相,其弹性模量低于奥氏体相.     

固溶时效工艺参数对TA19钛合金显微组织 与拉伸性能的影响

对TA19钛合金进行不同温度(930,960,990℃)固溶2h+不同温度(550,590,630℃)时效8,16h热处理,研究了工艺参数对显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:不同温度固溶+590℃时效8h处理后,随着固溶温度的升高,试验合金中的等轴α相含量降低,抗拉强度增大。经960℃固溶2h处理后,试验合金的组织由等轴α相和α′马氏体组成,在后续550℃时效8h过程中,α′马氏体分解不充分,颗粒状α相含量较少,合金抗拉强度增加有限;当时效温度升高到590℃,时效时间分别为8,16h时,组织中析出细小弥散的颗粒状α相,抗拉强度提高;继续升高时效温度至630℃时,α相粗化,抗拉强度又有所下降。     

热氢处理对(TiB,TiC)/Ti-6Al-4V复合材料显微组织和力学性能的影响

对原位反应制备的(TiB,TiC)/Ti-6Al-4V复合材料进行热氢处理,研究了不同状态下复合材料的显微组织和力学性能。结果表明:置氢处理降低了复合材料的相变温度,提高了β相的含量;氢含量为0和0.15%的复合材料热锻后获得α和β相,氢含量为0.6%的复合材料获得α′′马氏体和β相;除氢处理提高了复合材料在室温和400℃下的屈服强度和抗拉强度。     

Hydrogen-induced defects in austenite and ferrite of a duplex steel

The influence of hydrogen on the microstructure of two types of austeno‐ferritic duplex stainless steel (Cr26‐Ni6 model steel and Cr22‐Ni5‐Mo3 commercial steel), each of them after two thermo‐mechanical treatments, was investigated. The aim of this study was to reveal microstructural changes appearing during the hydrogen charging and particularly to clarify the occurrence of phase transformations induced by hydrogen. The specific microstructural changes in the ferrite (α) and austenite (γ) of both types of steel were observed. A strong increase of dislocation density was noticed in the α phase. In the case of model steel, longer hydrogen charging times led to significant ferrite grain refinement. In the commercial steel, the strips and twin plates appeared in the ferrite after hydrogenation. The appearance of stacking faults was revealed in the γ phase. The martensite laths appeared in austenite after longer hydrogenation times. It seems that the microstructural changes gave rise to the formation of microcracks in the α and γ phases as well as on the α/γ interphase boundaries.     

电子束熔丝增材制造TC11钛合金组织及力学性能

采用电子束熔丝增材工艺制造了直径260 mm的试环。分析了不同热处理状态的增材制造TC11钛合金微观组织和室/高温拉伸性能及其各向异性。并测试分析了锻件基体晶粒2次热处理和锻件基体与增材界面处的组织和性能。结果表明：沉积态微观组织为沿<001>β方向生长的柱状晶。晶界存在连续α相，晶体内部由集束和网篮α相组成的片层组织。经950℃/2h/空冷+530℃/6h/空冷的热处理后晶界连续α相破碎，晶内α相宽度从1.1μm增加至1.8μm。并形成具有二次α相的双片层组织。锻件与增材过渡区锻件一侧，等轴初生α相转变为“雪花”状初生α相。锻件基体2次热处理后等轴初生α相轮廓光滑，转变β相比例增加，并形成大量细小的针状二次α相。沉积态室温及500℃高温拉伸性能均具有明显的各向异性。经过热处理后室/高温拉伸性能均获得改善并高于锻件要求且各向异性明显降低。与沉积态相比，热处理态室温抗拉强度和断后伸长率各向异性分别从4.4%和27.1%降低至1.6%和5.4%。柱状晶及其晶界连续α相是引起塑性各向异性的原因。锻件+增材界面处热处理后其室/高温拉伸性能均满足锻件要求。     

轧制态Ti51Pd30Ni19合金在加热过程中的在位观察

研究了轧制态Ti51Pd30Ni19合金在升温过程中XRD谱及显微组织的变化情况。在低温马氏体状态，XRD谱在40度附近存在两个重叠的峰，随着温度的升高，这两个峰随之消长，对应于合金的相变过程，在升温过程中，马氏体的显微组织发生了重大变化，马氏体的亚结构在相变前变得清晰，在高温下，合金发生了氧化。     

Tool wear in turning of titanium alloy after thermohydrogen treatment

The influence of hydrogen contents on the tool wear has been mainly focused on the flank wear of the common tool,and the influence of hydrogen contents on the rake crater wear(main wear type) of the tool,particularly for the fine granular material tool,has been less investigated comprehensively.In this paper,for the purpose of researching the influence of hydrogen contents on tool wear,the titanium alloy Ti-6Al-4V is hydrogenated at 800 ℃ by thermohydrogen treatment technology and the turning experiments are carried out by applying uncoated WC-Co cemented carbide tool.The three-dimensional video microscope is used to take photos and measure tool wear.The results show that both of crater wear depth(KT) and average flank wear width(VB) firstly decreases and then increases with the increasing of hydrogen content.The maximum reducing amplitude of KT and VB is about 50% and 55%,respectively.Under the given conditions,the optimum hydrogen content is 0.26%.It is considered that the reduction of cutting temperature is an important factor for improving tool wear after the Ti-6Al-4V alloy is properly hydrogenated.Furthermore,the reasons of hydrogen effect on the tool wear are chiefly attributed to comprehensive effect of hydrogen contents on microstructure,physical properties and dynamic mechanical properties of the Ti-6Al-4V alloy.The proposed research provides the basic data for evaluating the machinability of hydrogenation Ti-6Al-4V alloy,and promotes practical application of thermohydrogen treatment technology in titanium alloys.     

固溶时效热处理制度对TC4饼材组织性能的影响

通过改变固溶时效温度对T C4钛合金饼材进行研究,用金相显微镜观察了其微观组织形貌,测试了力学性能。结果表明：在相变点以下930℃、950℃和970℃温度下固溶,530℃/6 h时效,随着固溶温度的升高,饼材初生α晶粒逐渐长大,强度先升高后降低,塑性先降低再升高;在相变点以上990℃/1 h固溶,530℃/6 h下时效后,饼材出现魏氏组织,强度和塑性均大幅下降;在950℃/1 h固溶,530℃/6 h下时效后, T C4饼材的组织均匀,力学性能达到良好的匹配。     

等温锻造对TC6钛合金组织和性能的影响

为确定（α＋β）两相区内等温锻造工艺参数对TC6钛合金组织和性能的影响,分别在不同温度和速度条件下对TC6钛合金进行了等温锻造。研究结果表明,在所选择的参数范围内,得到的组织均为双态组织;组织性能对锻造温度较为敏感;锻造速度和温度对TC6钛合金室温力学性能影响较小。     

钛合金TC4热轧板切削异常原因分析及改善措施

针对钛合金TC4封装壳体加工异常的现象,从壳体的加工工艺过程、钛合金热轧板材化学成分、金相组织等方面进行了详细分析,判定壳体加工异常的原因在于材料中呈粗大长条状分布的初生仅相,并分析了钛合金热轧板材中产生粗大长条状初生α相的原因。在此基础上,研究了采用固溶处理工艺消除热轧板中粗大初生α相工艺方法。试验结果表明,固溶处理可以改善钛合金TC4热轧板的显微组织,使大部分粗大的初生α相分解为细碎的次生等轴α相,明显改善材料的切削加工性能。     

轧制方式和热处理工艺对TC4-DT钛合金板材各向力学性能的影响

通过显微组织观察和拉伸试验研究了不同轧制方式(换向轧制和单向轧制)与3种热处理工艺对TC4-DT钛合金板材各向力学性能的影响。结果表明:与单向轧制相比,换向轧制减小了组织的各向异性,使得钛合金的各向力学性能一致;低于相变点的固溶时效热处理得到了双相组织,使板材具有更好的综合力学性能。     

TC4钛合金微动疲劳特性的研究

这里研究了TC4钛合金在空气中于室温下的微动疲劳特性，采用宏观力学试验与微观结构分析相结合的方法，探讨了TC4钛合金的微动疲劳破坏的机理。