Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr钛合金动态性能与弹道行为（英文）

通过抗7.62 mm口径穿甲燃烧弹试验评估Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr(Ti-55531)合金抗弹行为,采用分离式霍普金森压杆试验(SHPB)研究合金动态性能。Ti-55531钛合金板通过2种热处理制度得到高强板和高韧板。SHPB试验结果表明:高强板在2200 s1应变速率加载条件下,最大冲击吸收功为270 MJ/m3;高韧板在4900 s1应变速率加载条件下,最大冲击吸收功为710 MJ/m3。8 mm厚高强板和高韧板的弹道极限速度分别为330 m/s和390 m/s。本实验条件下,Ti-55531合金良好的动态性能导致其具有优异的抗弹性能。通过不同侵彻速度下组织演化探讨了合金板的失效机制。     

Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金的高温流变行为与热加工图研究

通过Gleeble-3500热模拟试验机对温度范围为750～950℃、应变速率范围为0. 01～10 s~(-1)的多组Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金试样进行热压缩试验,利用得到的真应力-真应变曲线求解材料参数,建立了基于Arrhenius模型的本构方程,通过将所求本构方程计算出的流变应力与实测应力-应变曲线进行对比,验证了该方程的准确性;进而基于动态材料模型的加工图理论,分别绘制出应变为0. 1,0. 3,0. 5和0. 7时Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金的热加工图。结果显示:随着应变的增大,流变失稳区向中低温高应变速率区集中;在较小的应变量(0. 1～0. 3)时,安全区主要集中在中温低应变速率区(840～900℃,0. 4 s~(-1))和高温高应变速率区(910～950℃, 1 s~(-1));在较大应变量(0. 3～0. 7)时,安全区主要集中在低应变速率区(780～950℃,0. 3 s~(-1))和高温高应变速率区(910～950℃, 1 s~(-1))。因此,Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金高温变形时的安全热加工区域为:中温(840～900℃)低应变速率(0. 01～0. 3 s~(-1))区。     

Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金的高温塑性变形行为

在Gleeble-1500热模拟机上对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金进行高温热压缩实验,研究该合金在变形温度为750~900℃、应变速率为0.001~1 s 1条件下的流变应力行为。利用光学显微镜分析合金在不同变形条件下的组织演化规律。结果表明:合金的流变应力随着应变速率的增大和变形温度的降低而增大;流变应力随着应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;变形过程中的流变应力可用Arrhenius双曲正弦本构关系来描述,平均变形激活能为454.2 kJ/mol;各种变形条件均可细化原始晶粒尺寸。随着温度的升高和应变速率的降低,合金的主要软化机制由动态回复逐渐变为动态再结晶;在(α+β)相区变形(750~850℃)时,α相对β晶粒的动态再结晶的发生起到阻碍作用。     

热处理制度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al钛合金力学性能的影响研究

研究了铬含量对Ti-5Mo-5V-3Al-Cr系合金相变点和锻造抗力的影响规律,采用不同的固溶温度、冷却方式和时效处理制度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金显微组织和力学性能的影响进行了研究。结果表明:降低Ti-5Mo-5V-3Al-Cr系合金中的铬含量可以提高相变点和降低锻造抗力。Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金经800℃×30 min水冷固溶处理后的综合力学性能较热锻后优良;经800℃×30 min水冷+580℃×4 h空冷时效处理后,合金棒材具有优良的综合力学性能,可以作为锻造机加工成品的最终热处理强化工艺,可以满足不同用户对合金的使用要求。     

α相形貌对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金疲劳裂纹扩展行为的影响（英文）

采用疲劳裂纹扩展测试、金相显微镜分析和扫描电子显微镜分析方法研究不同α相形貌对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金的疲劳裂纹扩展敏感性及断裂特征的影响。通过热处理制备的显微组织包括细小和粗大的次生α相组织、魏氏组织和网篮组织。具有粗大次生α相的组织具有最好的综合性能,包括良好的裂纹扩展抗性(Paris区为15～60MPa·m^1/2)、高的屈服强度(1113MPa)和抗拉强度(1150MPa),以及良好的伸长率(11.6%)。良好的裂纹扩展抗性归因于粗大次生α相引起的裂纹偏折、长二次裂纹和曲折的裂纹路径。     

固溶时效对Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆组织演变及力学性能的影响EI北大核心CSCD

利用激光共聚焦显微镜(CLSM)、电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试等手段分析相变点上两阶段固溶时效(TSSA)对Ti-5Al-3V-1Mo-1Zr钛合金钻杆片层组织演变规律及力学性能的影响。结果表明:通过采用相变点上TSSA工艺获得了全片层转变组织,随时效温度的升高,全片层转变组织的晶界α相平均宽度由5.5μm增至9.0μm,集束内的α片层平均宽度由2.75μm增至3.95μm,材料抗拉和屈服强度变化幅度均小于0.15 MPa/℃;与原始挤压态相比,钛合金的冲击功增加74.07%,材料冲击功与α片宽度满足Hall-Petch关系;经(1000℃, 1 h,炉冷(FC))→(600℃, 1 h,空冷(AC))+(550℃, 6 h,AC)热处理后钛合金具有良好的综合性能匹配,其屈服强度为894 MPa,夏比V型缺口冲击功(-20℃)为46 J,伸长率为7.5%。     

Ti-4Al-5Mo-6Cr-5V-1Nb 合金的热变形行为及组织演变研究

采用Gleeble-3800动态模拟实验机,研究了亚稳β钛合金Ti-4Al-5Mo-6Cr-5V-1Nb在变形温度700～900℃、应变速率0.001～1 s-1、变形量10％～50％的热变形行为,分析了该合金在热变形过程中的组织性能演变规律.结果表明:随变形量的增加,合金的流动应力曲线变化不大,主变形区组织畸变程度增...     

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al钛合金固溶-时效过程的析出行为研究

通过对Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al钛合金进行不同工艺的固溶-时效处理,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法研究了固溶-时效工艺对材料析出行为和力学性能的影响。结果表明：经过980℃×0.5h固溶处理后,组织中出现有大量亚稳态的马氏体α"相,通过随后的时效处理,组织中将析出有不同数量和形态的α析出相,随着时效温度升高或时间增长,析出相数量增多,形态由无规则聚集态向针状转变,析出物的尺寸和间距也增大。材料时效过程中析出大量纳米级弥散分布的α析出相,形成的α/β相界面对位错运动起到阻碍作用,从而提高合金强度,析出相数量越多,越细小,强化作用越大。而塑性主要取决于析出相在晶界上的分布形态和数量,晶界α相的形貌对材料的塑性有重大影响,连续的晶界α相分布会严重损害材料的塑性。     

两种不同热处理工艺下亚稳β钛合金Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr的低周疲劳行为

研究了固溶+等温时效及固溶+随炉冷却2种不同热处理工艺下Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr(质量分数,%)合金的低周疲劳行为。结果显示:固溶+等温时效处理后的M1合金显微组织中含有短棒状的晶内α相以及连续晶界α相;固溶+随炉冷却处理后得到的M2合金显微组织中含有细长针状的晶内α相、连续晶界α相以及WGB α相。在0.6%、0.7%和0.8%的较低应变幅下M1合金和M2合金均呈现出循环稳定的现象,晶内α相间距较小的M2合金呈现出较高的应力幅值;在1.0%的较高应变幅下,由于背应力和摩擦应力的竞争机制,导致M1合金和M2合金均呈现循环软化现象。在0.9%和1.0%的较高应变幅下M2合金的背应力硬化速率相对较小,其循环软化现象更加明显,其应力幅值相对较低。M2合金的晶内α相将基体分割为若干“封闭单元”且β晶界处形成了向晶内平行生长的WGB α相,导致其低周疲劳寿命均低于M1合金。     

再加热对Fe3A1/18-8扩散焊界面附近组织结构的影响

Fe3A1/18-8扩散焊界面不均匀地分布着第二相析出物,特别是交界面处连续分布的析出相族可能直接诱发裂纹,是引起接头失效的重要因素.对Fe3A1/18-8扩散焊接头进行再加热,采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等对析出相及界面相结构进行分析.结果表明,再加热后界面析出相细化且形状规则,均匀分布于Fe3A1/18-8界面,析出相族消失.界面附近的显微硬度降低,不存在高硬度脆性相.