我国自主研发钛合金现状与进展

根据双团簇模型设计并制备了Ti-Zr-Cu-Ni-Co系非晶钎料,用于真空钎焊TC4钛合金和316L不锈钢,分析了钎料中Co元素含量对钎焊接头界面微观组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可划分为TC4/扩散区(I区)/钎缝中心区(II区)/界面区(III区)/316L,界面典型微观组织结构为TC4/β-Ti + Ti₂Cu/(Ti, Zr)₂(Cu, Ni) + Ti₂Cu + Ti₂(Cu, Ni) + TiFe/(Fe, Cr)₂Ti + α-(Fe, Cr) + τ + γ-(Fe, Ni) + σ/316L,随着Co元素含量的增加,接头剪切强度先升高后降低再升高,当Co元素含量为1.56%时达到最大310 MPa,不添加Co元素时,接头断裂于钎缝中心区(II区);当Co元素含量为1.56% ~ 6.24%时,接头断裂于靠近316L母材的界面区(III区)附近,断裂模式为典型的解理断裂.

     

医用钛及钛合金表面涂层研究进展

概述了钛及钛合金在医学领域的发展现状,以及常用的钛及钛合金表面处理技术,重点介绍了医用钛及钛合金表面耐蚀耐磨涂层、生物活性涂层和表面抗菌涂层的研究现状和发展趋势。在钛及钛合金表面制备涂层能够使其更适合作为植入物在医学领域应用,但由于涂层自身还存在一定局限性,临床试验也需要大量的时间,目前涂层还没有大规模应用到临床医疗中。为了尽可能地改善单一涂层存在的缺陷,多组元、多层复合涂层是目前医用钛及钛合金表面涂层的研究重点。     

医用低刚度β型钛合金的研发

近年来 ,医用钛合金的研发趋势是开发具有良好机械加工性能的无毒无过敏元素的低刚度 β型钛合金。日本研究者根据纯细胞毒性、极化抗力数据、生物医用金属材料和纯金属的生物相容性 ,确定了无毒元素为Nb、Ta和Zr。他们根据Morinaga等人开发的d电子合金设计法确定候选合金成分 ,根据 3次电弧熔炼的实验室规模铸锭 (约 45 g)拉伸试验结果 ,开发了医用低刚度 β型钛合金Ti 2 9Nb 13Ta 4 6Zr ,并研究了该实用型合金的机械性能和生物相容性。熔炼与加工　 2 0kg级Ti 2 9Nb 13Ta 4 6Zr铸锭采用悬浮铸造法制备。铸锭先在95 0℃后在 85 0℃下…     

我国舰船用钛合金研究应用现状

文章介绍了钛合金材料的特性及舰船对材料的特殊要求,简要论述了我国舰船钛合金研制、性能及应用情况,分析了我国舰船钛合金应用中存在的问题,指出了应尽快建立舰船钛合金评价体系。     

钛及钛合金机械加工

钛及钛合金是一种新兴的生物金属工程材料,具有比重小、高比强、耐高温、耐腐蚀、超导性、无磁性、记忆性、生物相容性,不仅是航天航空兵器、舰船等军事工业中不可缺少的结构材料,而且在制药、医疗器械等部门中也广泛应用,特别是制造人工关节、人工股骨头、人工膝关节、人工全肱骨、人工腕关节、人工踝关节、人工椎体、人工骼骨、骨螺栓、骨接板等。     

阻燃钛合金

1研制目的在航空技术装备中使用的金属及合金,一般是无火灾危险的,不会成为发生火灾的根源．在一定条件下氧化可转变为燃烧．在氧气中几乎所有的合金都能燃烧,不能燃烧（在含氧介质中不燃烧）的金属,仅限于金、银、铜及铂族金属．铁、铝、镍、铬、钼、铌、钨的合金,被认为是完全没有火灾危险的合金,虽然熔融状态镁及镁合金材料是可以着火的,然而在普通条件下,结构镁合金在其典型工作温度下却是可靠的．钛及社合金因具有良好的耐热性和高的比强度而广泛应用于航空涡轮发动机．在某些特殊条件下,飞机发动机使用的某些常规钛合金零件…     

钛及钛合金表面强化技术

介绍了钛及钛合金的表面强化处理技术，综合评述了钛及钛合金表面氮化、渗碳和激光熔覆技术的发展现状。根据目前的研究趋势指出：今后对钛及钛合金表面强化处理技术，应结合各种工艺技术的特点制备多层复合涂层，以及涂层 渗层的思想进行研究。作者认为，降低表面改性层处理成本，使表面处理工艺更加简单．同时综合多种表面处理技术的优点，提高表面改性层的综合性能是钛及钛合金表面强化技术今后的研究方向。     

生物医用植入钛及钛合金的力学性能研究及进展

生物医用植入纯钛具有低密度、优越的耐蚀性、无致敏性和良好的生物相容性，而医用植入钛合金还具有高比强度、较低的弹性模量及易加工等优良特点。所以生物医用植入钛及钛合金已成为外科植入件优选的替代材料。本文重点介绍了人体硬组织修复与替换材料新型钛合金的生物相容性、力学性能、合金添加元素对力学性能的影响和最新研究进展，并指出了未来研究的发展方向。     

泡沫钛合金的研究进展

泡沫金属是近年来发展的新型功能材料,它具有很多优异的性能。钛合金具有优异的物理和机械性能,泡沫钛集中了泡沫材料的功能和钛合金的优异性能,近年来成为研究的热点。本文综述了泡沫钛合金的制备方法、机械特性以及在军事和日常生活中的应用,并对泡沫钛以及泡沫钛铝合金材料的应用前景进行了展望。     

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。     

TC4钛合金汽车连杆的精密模锻

对两种不含钒元素的新型钛合金(Ti75合金，TiZr合金)及Ti6Al4V合金的腐蚀行为进行了研究，尤其是在体外将0．9％NaCl溶液、细胞培养液及活性细胞等作为腐蚀液，比较了几种钛合金的腐蚀行为。结果表明几种钛合金在自腐蚀电位(Er)、腐蚀电位(Ec)和维钝电流密度(Ip)等方面均表现出良好的电化学行为。其生物腐蚀行为在接近人体生理环境的细胞培养液及活性细胞环境中，与在0．9％NaCl溶液中有很大差异。Ti75合金与TiZr合金在生物环境中比Ti6A14V合金具有更高的稳定性。     

激光熔化沉积钛合金及其复合材料的研究进展

综述了近年国内外激光熔化沉积航空用钛合金及其复合材料的研究进展,并就目前研究中存在的问题和不足以及今后发展的方向提出了一些看法.     

热氧化提高钛及钛合金表面性能的研究进展

热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点。通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效的保护作用,提高了材料单一耐磨性、耐蚀性以及生物活性或综合表面性能。从热氧化工艺原理及其对钛及钛合金表面性能影响的角度,综述了热氧化对钛及钛合金表面硬度、耐磨性、耐蚀性、生物相容性等性能影响的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望。通过合理控制氧化温度、氧化时间、氧化气氛及冷却方式等工艺条件,从而得到连续、致密且疲劳性能较好的金红石型TiO_2和氧的扩散层是改善钛及钛合金性能的关键。将热氧化处理与其他工艺相结合,针对性地提高膜层厚度及材料的耐磨性、耐蚀性、生物性能等,以实现复合涂层的制备将是热氧化在钛及钛合金性能改善方面的研究方向。     

我国钛及钛合金牌号的发展和标准化

回顾了我国钛及钛合金牌号发展和标准化历程,阐述了本世纪钛牌号和成分国标的重要变化,包括牌号的发展、化学成分与国际接轨,并与国际牌号进行了对比,提出了进一步完善我国钛及钛合金牌号的发展思路和建议。     

钛合金低温超塑性的研究进展

介绍了降低钛合金超塑成形（SPF）温度的三种主要方法，即通过添加氢、细化晶粒、在β相中加入具有高扩散系数的元素均可有效地降低SPF温度，从而利于提高超塑成形的效率及节省能源和降低模具的损耗。同时还介绍了细晶超塑性的变形机理和氢对超塑性的作用机理。最后指出大塑性变形技术和氢处理技术是制备细晶组织钛合金的简单而可行的工艺方法。     

YG8与TA15真空扩散焊

采用ANSYS软件对YG8与TA15真空扩散焊接头残余热应力进行三维瞬态有限元数值模拟，验证了Cu作为中间层材料在缓解YG8／TA15接头热应力方面的作用。在焊接温度为860℃与880℃，压力为5MPa，扩散焊时间为60min的条件下，进行YG8与TA15的真空扩散焊，分析了YG8与TA15连接界面的微观组织形貌。结果表明，YG8／Cu界面呈一条深色曲线，结合良好；而TA15／Cu界面生成呈层状分布的脆性Ti-Cu金属间化合物，将会影响到接头的整体性能，故对其在结合界面的体积与分布状态必须予以控制。