退火温度对TA18管材性能和组织的影响

对冷轧后TA18管材分别进行不同温度退火处理,分析退火温度对TA18管材力学性能和组织的影响.结果表明,退火温度低于470℃时,TA18管材微观组织为加工态变形组织,力学性能随温度的升高发生小幅变化;470～550℃退火时,管材力学性能稳定在同一个水平;550～700℃退火时,TA18管材发生再结晶,随温度的升高,再结晶程度加大,力学性能发生急剧变化;750℃退火时管材则已经完全再结晶.变形量为65％时,经过380～550℃退火,TA18管材力学性能可以达到抗拉强度≥862MPa,屈服强度≥724 MPa,伸长率≥12％.     

TA21钛合金管材力学性能研究

通过对TA21钛合金不同变形程度管材进行退火温度实验,绘制了变形程度与管材加工硬化关系曲线,变形程度与退火温度对管材抗拉强度、屈服强度、延伸率影响的关系曲线,得出TA21管材合理的冷变形程度及退火温度制度,根据该研究成果制定的加工工艺可以获得具有稳定良好力学性能的冷加工管材.     

TA16钛合金管材工艺研究

主要研究了冷变形程度、真空退火温度和时间对TA16钛合金管材组织性能的影响。结果表明:冷轧管材的再结晶开始温度不高于600℃;在650~800℃之间退火,退火温度的变化对TA16钛合金的力学性能影响不明显;随冷变形量增加,管材强度值上升,塑性值下降,加工率达70.9%时,管材仍有8%的延伸塑性,高温(200~400℃)下,材料强度和塑性均处于相对稳定的区域。     

航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺

通过试制不同规格的TA18实验管材,研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明:当变形率不大于55%,且Q值控制在0.53～1.14时,管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大,实验管材加工态的强度逐渐升高,塑性下降,但较小的变形率对塑性影响不大。随着退火温度的升高,管材的强度降低,塑性改善,加工硬化效应逐渐消除。另外,过小的变形率会造成管材的再结晶晶粒尺寸分布不均,进而导致塑性较低。经工艺优化,TA18实验管材的力学性能可达:UTS=920MPa,YS=755MPa,El=14%。     

高强Ti-3Al-2.5V合金管材的组织与性能

采用冷方法,通过设计不同的变形率和退火温度,研究了Ti-3Al-2.5V钛合金管材的显微组织和力学性能,探素了该合金的一种高强高韧管材的制备工艺.结果表明,当退火温度低于550℃时.Ti 3Al-2.5V合金管的再结晶程度相当低;当退火温度达700℃时,管材发生完全再结晶.合金管材力学性能的剧烈变化集中在退火温度为550～650℃之间.经工艺优化,当变形率为51.1％且退火制度为550℃X90 min.或者变形率为68.5％～80.2％且退火制度为600℃×90min时,Ti-3Al-2.5V合金管材的抗拉强度≥862 MPa.屈服强度≥724 MPa,伸长率≥12％.     

孪生行为对TA18钛合金管材塑性的影响

利用电液伺服材料试验机,对直径为Φ16的TA18(Ti-3Al-2.5V)钛合金管材试样分别在–60,25,100,200,300和350℃下进行了静态拉伸试验,并结合TEM观察TA18钛合金管材在高低温下的显微组织。结果表明,TA18钛合金管材的强度和塑性均随温度的升高而降低;通过TEM观察,在–60℃拉伸的管材中观察到明显的孪生,而在350℃拉伸的管材中没有观察到孪生现象。结果表明:孪生对不同温度下TA18钛合金管材的塑性变形起着至关重要的作用。     

变形量及热处理对TA7合金板材组织性能的影响

研究了TA7合金板材在不同热处理温度、不同变形量时的组织、力学性能的变化。结果表明:TA7合金在700~850℃随退火温度升高,强度明显降低,塑性上升;相同热处理温度下,TA7合金随变形量增加,再结晶程度增强,加强度降低,而塑性升高。     

热处理对TA34钛合金管材组织性能与成材率的影响

研究了热处理对TA34钛合金管材显微组织、力学性能及成材率的影响。结果表明，TA34钛合金管材冷加工态组织为细小模糊晶，纵截面呈现金属流线；经道次间普通退火+成品等温分级退火(T1制度)处理后，组织形貌为等轴α相，晶粒平均尺寸约为12μm;经道次间普通退火+最后一道次轧制前等温分级退火+成品普通退火(T2制度)处理后，组织形貌为等轴α相伴随有少量变形的片状α相，晶粒尺寸为12～18μm。经不同热处理获得的管材在293、77、20 K的测试温度下强度相当，且强度均随着测试温度的降低而上升；T1制度下管材的塑性随着测试温度的降低下降不明显，其塑性明显优于T2制度管材；T2制度管材的成材率为44.9%,相比T1制度(成材率为39.5%)提高5.4%。     

冷轧和退火对TC4钛合金管组织和性能的影响

研究了冷轧变形及退火温度对TC4钛合金管组织和性能的影响。结果表明:变形和退火对TC4钛合金管冷轧性能影响很大,当变形为36%时,冷轧管的综合性能较好;当变形达到46%时,冷轧管出现连续月牙状缺陷和裂纹。随着退火温度的升高,管材的强度先下降后升高,塑性先升高后下降。当退火温度为850℃时,管材的强度最低,但塑性最高。最适宜管材冷轧的退火温度为850℃。此条件下,屈服强度810MPa,伸长率22%。     

飞机液压系统用TA18钛合金管材性能特殊性研究

给出了收缩应变比(CSR)的测试原理及方法,研究了CSR与TA18钛合金管材织构、拉伸性能之间的关系。结果表明,TA18钛合金管材的织构越强,管材的CSR值也会越高。通过研究TA18钛合金管材在不同温度下的拉伸性能,发现随着温度的降低,TA18钛合金管材的强度、塑性均升高,这主要与其在不同温度下的塑性变形机制有关。TA18钛合金管材的CSR值与屈强比、伸长率成正比关系,提高管材的屈强比、伸长率可提高CSR值。通过对TA18钛合金管材的CSR值进行测定,可以反映管材径向和周向的变形性能,解决了管材径向和周向性能评价难题。     

Effect of heat treatment and exposure on microstructure and mechanical properties of Ti–25V–15Cr–2Al–0.2C (wt%)

The effect of heat treatment and exposure on the microstructure and mechanical properties of extruded, burn-resistant β titanium alloy Ti–25V–15Cr–2Al–0.2C (wt%) has been studied. It has been found that pre-exposure annealing at 600, 700 and 800°C affected the distribution of α phase that precipitated following subsequent exposure at temperatures between 450 and 550°C. Samples annealed at 600°C and subsequently exposed at 450°C showed excellent microstructural and property stability. Although the room-temperature ductility of the alloy decreased and the strength increased slightly with increasing exposure time at 500°C, no further drop in ductility was observed after 500 h. However, a gradual degradation of properties with exposure time was observed in samples exposed at 550°C. The significance of the observations is discussed in terms of the effect of pre-exposure annealing and exposure on α precipitation and tensile properties.     

退火处理及沉积方向对激光沉积TA15钛合金性能和组织的影响

以TA15钛合金粉末为原料,利用激光沉积制造方法制备TA15钛合金拉伸试样厚壁件。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究退火温度及沉积方向对TA15钛合金组织、拉伸性能的影响,以及α相变形机制。结果表明：随着退火温度升高,显微组织中α相长宽比呈上升趋势;激光沉积成形TA15钛合金厚壁件在沉积和垂直沉积方向上的力学性能存在差异,沉积方向上的抗拉强度明显均低于垂直沉积方向上的抗拉强度;柱状晶晶界对α片层的受力变形有一定的阻碍作用;α片层通过挤压变形和滑移变形两种机制发生变形或断裂;两种方向上拉伸断裂方式不同,沿沉积方向上断裂为韧性断裂,沿垂直沉积方向上断裂为半解理半韧性断裂。     

微量TiC/ZrC对TZM合金室温及高温性能与组织的影响

采用粉末冶金方法制备Mo-Ti-Zr-TiC/ZrC合金,研究微量TiC/ZrC对合金性能与组织的影响。结果表明,添加微量TiC/ZrC后合金性能得以明显提高,TiC/ZrC添加量为0.4%(质量分数,下同)时,合金室温抗拉强度分别达到最高值。同时,微量TiC/ZrC显著提高了合金的高温强度,添加的微量碳化物粒子促进了合金高温拉伸过程中韧窝的形成,使合金高温拉伸由穿晶解理和韧窝断裂的混合断裂模式向韧窝断裂转变。     

Effect of deformation temperature on the formation of ultrafine grains in the 5052 Al alloy

Effects of the annealing temperature on microstructures and mechanical properties of 5052 Al alloy that have received 88% reduction at cryogenic temperature were investigated for an annealing temperature range of 150–300°C, in comparison with those at room temperature. Equiaxed grains, approximately 200nm in diameter, were observed in 5052 Al alloy deformed 88% and annealed at 200°C for 1 h. When compared with the deformation at room temperature, the deformation at cryogenic temperature showed higher strengths and equivalent elongation after annealing at temperatures below 200°C. However, for annealing above 250°C, materials deformed at cryogenic temperature showed lower strength than those deformed at room temperature. This behavior might be attributable to the higher rate of recrystallization and growth in materials deformed at cryogenic temperature during annealing, due to the lager density of dislocations accumulated during the deformation.     

纳米银粉体新法制备及其表征

采用均匀沉淀和高温热分解相结合的方法制备了纳米银粉体,分析了粉体形成机理,研究了pH值、烧结温度和时间对粉体粒径和形貌的影响;采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征了纳米银粉体结构、组成、大小和形貌.结果表明,pH=7、烧结温度300℃、烧结2h的条件下可得到分散性好、颗粒均匀,粒径50 nm的粉体.本制备方法原料易得、成本低、设备及工艺简单,反应副产物易回收且可用作肥料,整个过程满足清洁生产的要求.     

碳黑含量对放电等离子烧结Fe-Cr-C/TiCN复合材料组织和耐磨性的影响

采用机械合金化和放电等离子烧结法制备了不同碳含量的Fe-Cr-C/TiCN复合材料。通过扫描电镜、X射线衍射、维氏硬度和球-盘式摩擦试验,系统地研究了碳含量对Fe-Cr-C/TiCN复合材料组织和磨损性能的影响。结果表明,在含碳量为1.0%~5.0%（质量分数,下同）的烧结样品中形成了(Cr, Fe)₇C₃碳化物,而当碳含量达到4.0%~5.0%时,出现了(Cr, Fe)₃C相。碳含量对Fe-Cr-C/TiCN复合材料的组织均匀性和致密化有着较为重要的影响,当烧结温度为~1000 ℃时,致密度由未加碳时的95.0%提高到的99.7%（含碳量为3.0%）,说明已实现了完全致密化。当含碳量为3.0%时,维氏硬度达到11 940 MPa。此外,添加适量的碳（3.0%）有助于获得良好的磨损性能,即摩擦系数波动范围小,平均摩擦系数为0.320,磨损率为6.8×10^-4 mm³·N^-1·m^-1。     

Effect of carbon and oxygen on microstructure and mechanical properties of Ti–25V–15Cr–2Al (wt%) alloys

The effect of carbon additions on microstructure and mechanical properties of alloys with different levels of oxygen was studied in β titanium alloys of the general composition Ti–25V–15Cr–2Al (all compositions are in wt% unless otherwise indicated). The microstructures were studied using optical microscopy (OM), X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). It was found that titanium carbides with vacancy-ordered structure formed in all alloys with C additions of over 1000 w.p.p.m. Grains were refined by carbides. Wavelength-dispersive X-ray (WDX) analysis showed that oxygen was much higher in carbides than in β matrix. After long-term exposure at 550°C α precipitation was significantly reduced in samples with titanium carbides compared with those without. A significant improvement in room temperature tensile ductility was achieved by the addition of carbon to the alloys. Elongations of ∼10% were obtained in samples which were exposed at 550°C for 500 h following heat treatments at 1050 and 700°C.     

激光沉积TA15钛合金退火处理工艺及网篮组织变形机制研究

以TA15钛合金球形粉末为原料,采用激光沉积制造技术制备TA15钛合金厚壁件。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等方法研究了α+β两相区退火处理对TA15钛合金室温拉伸性能和显微组织的影响,并对网篮组织在拉伸过程中的变形机制进行讨论。结果表明：经α+β两相区不同温度退火后,显微组织为网篮组织或近网篮组织,退火温度对α相的形貌尺寸具有明显影响;退火后力学性能仍表现出方向上的各向异性：沉积方向上强度较低,塑性较好,而垂直沉积方向上强度高,塑性较差;粗大的层间区组织滑移变形具有“开路”作用,而柱状晶晶界对α相的滑移产生一种“固定”作用;显微硬度值随退火温度升高变化不大,显微硬度值受α相含量影响;网篮组织中的α片层组织在应力的作用下由原来近似正交方向逐渐向近似平行于应力方向变形,α片层组织的交错排列导致滑移变形时互相产生阻力;α+β两相区退火处理后的两种方向上断口形貌相似,断裂方式相同,均为韧性断裂。     

低温退火加工硬化Al-10% Mg合金的显微组织特点和力学行为

研究了冷轧减薄率为75%的Al-10% Mg（质量分数）合金在75~150 ℃下退火的显微组织特点和力学行为。轧制态和退火态Al-10% Mg合金的特征是晶粒细长,位错密度高,Al₃Mg₂相含量极低,且无弥散分布的Al₃Mg₂相。随着退火温度的升高,细长晶粒的宽度增加,位错密度减小。在75~150 ℃退火后,相比于轧制态合金,其屈服强度降低8%~33%,极限抗拉伸强度降低1%~12%,延伸率增加16%~83%。此外,分析了各种强化机制对屈服强度的贡献,以及原有位错和Mg溶质对塑性的贡献。