TC11钛合金在疲劳—蠕变交互作用下的解理断裂研究

研究了具有等轴、双态和网篮三种组织的TC11合金在520℃下的疲劳—蠕变交互作用特性,发现在断裂过程中出现的解理特征不仅与蠕变空洞形核率有关,而且受拉伸保时过程中裂尖蠕变应变累积和裂尖应力状态的控制,即受临界空洞形核应变和临界空穴扩张比参数V_(GC)的综合影响。     

钛合金低周疲劳性能研究

采用轴向应变控制的方法，在Ｉｎｓｔｒｏｎ－１３４３型万能疲劳试验机上测定了ＴＡ５钛合金的低周疲劳性能数据，研究了在循环载荷下该材料的应变与寿命的关系，初步预测了ＴＡ５钛合金的低周疲劳寿命。结果表明，塑性变形是造成ＴＡ５合金疲劳损伤的根本原因；通过试验求得的该材料的应变与寿命关系曲线其对数方程为一直线ε_ｔ＝０．０２８８Ｎ~（－０．１９９７）（其中相关系数ｒ＝０．９９１４．标准差Ｓ＝０．２１５３）；ＴＡ５钛合金具有循环软化的特性；其低周疲劳断口具有明显的挤压条纹特征。     

钛合金防弹材料的设计与性能

研究了Ｔｉ－６．５Ａｌ－３．５Ｍｏ－１．５Ｚｒ－０．３Ｓｉ合金细观结构对裂纹扩展特性的影响。发现当△Ｋ值小于ｄａ／ｄＮ－△Ｋ曲线上转折点处△Ｋ值时，合金出现解理断裂，表明转折点是解理断裂向条纹机制断裂的过渡；大量试验又进而证明，解理断裂与裂尖塑性区大小和裂纹穿过的晶粒或晶域尺寸有关。由此，作者提出了钛合金在裂纹扩展过程中形成解理断裂的一种新的断裂机制。     

Ti-1023钛合金的低周疲劳行为

研究了室温Ti-1023钛合金由应变控制的低周疲劳行为。对循环应力-应变数据和应变-疲劳寿命数据进行了分析，通过双对数线性回归处理，得出了Coffin-Mason处理模型的疲劳参数。结果表明：合金总应变幅在0．6％-0．8％时，循环初期表现出轻微的循环硬化，然后循环稳定；总应变幅超过0．8％时则表现为循环软化。表明合金的循环应力响应行为取决于外加总应变幅。     

TA5钛合金焊接接头的低周疲劳性能

分析了TA5钛合金不同余高焊接接头的低周疲劳性能。结果表明，当TA5钛合金焊接接头工作在应变值小于0．35％时，焊接接头的低周疲劳寿命随焊接接头余高的增加而降低，当应变值高于0．35％时规律不明显。在较高应力应变条件下，呈循环软化特性，在低应力应变条件下的循环硬化特性不明显。同时，给出了焊接接头的循环应力应变曲线的表达式。以及焊接接头光滑试样的低周疲劳寿命表达式。     

TA5钛合金板材低周疲劳断口分析

为提高对ＴＡ５钛合金板材低周疲劳断口形态及其形成原因的认识,为其结构疲劳安全设计及可靠性分析提供科学依据,使用ＴＭ－３５Ｃ扫描电镜和ＰＶ－９１００Ｘ射线能谱仪进行断口形貌观察和分析,依次观察了疲劳源区、扩展区、瞬断区形貌。     

TC4ELI钛合金低周疲劳性能研究

研究了具有网篮组织的TC4ELI钛合金材料在不同应变幅值下的低周疲劳性能,给出了TC4ELI钛合金在低周疲劳下的循环应力-应变曲线,拟合出循环应变硬化指数、循环强度系数以及应变-寿命特征系数,并通过光学显微镜进行金相分析,通过扫描电镜进行断口形貌分析。结果表明,TC4ELI钛合金呈现出循环软化的特性;距离疲劳断口1.5 mm处的组织形态与断口处无明显变化,疲劳裂纹以穿晶方式扩展直至断裂;随着应变幅值增大,韧窝变大变深,韧性断裂特征变得更加显著。     

BT9钛合金碳元素激光表面合金化组织研究

为提高ＢＴ９钛合金的耐磨性利用碳对其进行激光表面合金化制得了以ＴｉＣ为增强相的快速凝固“原位”耐磨复合材料表面改性层。研究了碳激光表面合金化工艺参数对ＢＴ９钛合金激光表面嘱性层显微组织和硬度的影响。结果表明,碳激光表面合金化技术是一种提高钛合金耐磨性的很有前途的表面改性新技术。     

激光熔化沉积TC18钛合金的低周疲劳行为

研究激光熔化沉积TC18钛合金的室温低周疲劳行为。通过双重退火热处理制度获得的TC18钛合金显微组织由细小的片层状初生α相和转变β基体组成,且晶界α相不均匀。采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了低周疲劳试样疲劳断口以及纵截面。结果表明,在低周疲劳断口可以观察到多个裂纹源。主裂纹源区与次裂纹源区具有不同的断裂形貌。当裂纹沿着晶界α相扩展时,连续的晶界α相导致平直的裂纹扩展模式,而不连续的晶界α相导致曲折的裂纹扩展路径。     

BT16钛合金紧固件加工工艺分析

分析了不同规格俄制BT16钛合金自锁螺母显微组织、流线和显微硬度，并与俄制该合金φ8min丝材进行对比。研究结果表明：BT16钛合金紧固件显微组织为单相区变形获得的超细片状组织；其组织形态与退火态丝材一致，表明紧固件是在退火状态下直接使用的，未经过固溶时效强化处理；BT16钛合金紧固件采用了冷变形制造工艺。     

TC4 ELI钛合金显微组织对低周疲劳性能的影响

通过分析TC4 ELI合金在不同应力幅下的应变-循环次数曲线,研究了双态和片层2种典型组织的低周疲劳性能。组织观察发现:双态组织中等轴α相体积分数约26.6%,等轴α相平均晶粒尺寸约7.8μm。片层组织试样中,α相的片层厚度为0.5～2.0μm。低周疲劳性能结果表明:在最大应力水平下,不同组织的TC4 ELI合金均表现出显著的循环软化现象,双态组织具有更加优异的疲劳性能,这主要是因为双态组织中有效的滑移程远小于片层组织,此外高位错密度等轴α相的存在也阻碍了疲劳裂纹的萌生和扩展。断口形貌分析发现:双态组织试样的疲劳断口平整光滑,而片层组织断口则出现了与原始粗大的β晶粒有关的几何形刻面。     

BT20钛合金表面电火花沉积WC涂层微观组织研究

以WC为电极,氩气为保护气,采用电火花沉积方法在BT20钛合金基体上制备了强化沉积层。利用SEM、EDS和XRD分析了沉积层的微观结构和物相,利用显微硬度计测试了沉积层截面的显微硬度。结果表明,沉积层主要由TiC、WC、W和W2C相组成,TiC是电极材料与基体材料反应形成新相,是沉积层的主要组成相;沉积层与基体结合致密,形成良好的冶金结合。沉积层表面呈"泼溅状"形貌,截面组织形貌中观察到纳米级微晶堆垛结构和少量的树枝晶,反映了电火花沉积过程的快速加热和冷凝机制。沉积层显微硬度呈梯度变化,涂层最大硬度是基体的3倍。     

改进型BT25y钛合金热处理工艺对棒材组织和性能的影响

对改进型BT25y钛合金棒材固溶、时效热处理与力学性能的关系进行了研究。结果表明,改进型BT25y钛合金强化热处理的固溶温度为900～945℃,时效温度为530～550℃,在该工艺范围内处理,可获得均匀α＋β等轴组织,且组织性能匹配较好,各项拉伸性能指标均达到或超过工程应用的技术要求。     

冷却方式对BT25y钛合金显微组织和拉伸性能的影响

采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等技术研究了固溶处理后的冷却方式对BT25y钛合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,950℃固溶处理后空冷得到的组织由α相与β转变组织组成,水淬与油淬组织主要由等轴α相、针状α'相与羽毛状α'马氏体相组成;与油淬相比,水淬得到的α'相的晶格常数a值减小,b值增大。经时效处理后,固溶后空冷组织的相组成没有变化,油淬与水淬组织中的马氏体相分解为稳定的α相与β相。室温拉伸结果表明:相对于空冷组织,油淬与水淬组织的屈服强度与抗拉强度明显升高,而延伸率明显低于空冷组织,该现象与原始β晶粒内析出的次生α相的弥散程度及界面密度有关。     

显微组织对BT22钛合金棒材力学性能的影响

采用4种工艺方案制备了不同组织类型的BT22钛合金棒材，通过测试其显微组织、室温及高温力学性能，研究其间相关关系。结果表明，按魏氏、网篮、双态、等轴这一组织形态顺序，对应的室温及高温拉伸强度值递减，塑性（δ、φ）随之递增，尤其面缩值增加较为明显，断裂韧性值递减，冲击韧性变化不明显。等轴组织对应的室温拉伸强度较低，虽达到标准要求，但已接近指标下限，富余度不大，且断裂韧性值偏低；魏氏组织的断裂韧性及强度明显高于其它组织形态，但塑性明显降低，达不到标准要求；网篮及双态组织对应的性能均达到标准要求，具有较好的强度与塑性的匹配，综合力学性能较好。     

Ti8LC低成本钛合金疲劳裂纹扩展行为研究

采用双重退火对Ti8LC低成本钛合金进行热处理,测试其拉伸性能,并对其疲劳裂纹扩展行为进行研究,探索其疲劳断裂机制.结果表明,提高双重退火的第1次退火温度,强度略有升高,塑性降低.da/dN试样断口3个区特征明显:预裂区为解理断裂机制.稳态扩展区裂纹以条纹循环机制向前扩展,同时能观察到很多二次裂纹.快速扩展区的断口呈韧窝型断裂特征.该合金的疲劳裂纹扩展速率对退火温度不敏感.     

热强钛合金BT25组织与性能

介绍了前苏联航空发动机用热强钛合金（或高温钛合金）BT25的发展概况，并对BT25合金的成分特点、热处理强化优点等做了进一步阐述，给出了退火状态下的物理性能，在说明热强钛合金微观组织与力学性能关系的基础上给出了BT25合金的各种力学性能。     

显微组织对TB17钛合金高周疲劳性能的影响

对比研究了TB17钛合金3种典型组织形态(双态组织、网篮组织和片层组织)对其高周疲劳性能的影响,并分析了高周疲劳断口形貌。结果表明：双态组织特征的TB17钛合金具有最高的强塑性匹配水平,但其疲劳寿命与应力呈双线性关系,疲劳性能并不稳定;网篮组织的强塑性稍差,但具有最高的疲劳强度和疲劳比;片层组织的疲劳强度比网篮组织略低,但其疲劳比和拉伸塑性最差。高周疲劳加载应力处于低应力状态时,疲劳裂纹倾向于试样内部、单源萌生,而处于高应力状态时,疲劳裂纹倾向于试样表面、多源萌生。网篮组织存在更多的二次裂纹,且疲劳条带更为清晰密集,裂纹扩展路径更曲折,在扩展时消耗的能量更多。