典型β型钛合金元素Cu，Fe和Cr的偏析规律

通过对Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr，Ti-13Cu-1Al，Ti-6Al-1．7Fe几种合金铸锭成分的对比研究，建立了典型β钛合金元素的偏析模式。对Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr合金铸锭的对比可知，Cu和Fe元素的偏析程度大，Cr元素的偏析程度小；对Ti-2．5Cu和Ti-13Cu-1Al合金铸锭的对比可知，Cu元素在2种合金铸锭中的偏析均比较明显，Cu含量越高，偏析程度越大；Cu元素在2种合金铸锭的晶界有截然不同的偏析方式，Cu元素在Ti-13Cu-1Al的晶界富集而在Ti-2．5Cu的晶界贫化。对Ti-3Fe和Ti-6Al-1．7Fe合金铸锭的对比可知，Fe元素在2种合金铸锭中的偏析均比较明显，Fe含量越高，偏析程度越严重；Fe元素在2种合金铸锭的晶界均贫化。     

VAR过程中Ti-1023合金凝固组织和偏析行为的研究

采用SEM、XRD及化学成分分析等方法,分析了真空自耗电弧熔炼(VAR)过程中Ti-1023铸锭的凝固组织及相组成,研究了搅拌磁场对铸锭宏微观偏析行为的影响。结果表明,等轴晶区主要为针状和片层状的α相结构,而柱状晶区中等轴颗粒状的α相结构较多;在铸锭柱状晶和等轴晶内,Fe含量沿晶粒生长方向逐渐增加,且等轴晶内Fe的偏析程度要大于柱状晶内的;施加搅拌磁场后,Fe在柱状晶和等轴晶内的偏析程度都有所减小,同时Fe在Ti-1023铸锭中的宏观偏析程度降低,这对该合金中β斑的形成具有重要的影响。     

磁场强度对Ti-1023合金凝固组织和Fe偏析的影响

研究了工业化制备的超大规格Ti-1023合金铸锭在不同磁场强度下的纵向凝固组织和Fe元素成分分布,并对其影响进行了探讨。结果表明：当磁场强度为10Gs和30Gs时,铸锭组织主要由粗大柱状晶,竹节状的小柱状晶和等轴晶组成;当磁场搅拌强度为20Gs时,凝固组织转变为由底部粗大柱状晶和细小等轴晶组成。Ti-1023合金铸锭中Fe元素在不同磁场强度下遵循正偏析规律,沿铸锭长度方向Fe元素含量从底部到顶部逐渐增加,沿径向从边缘到中心逐渐增加。随着磁场强度从10Gs增加到30Gs,合金元素Fe的宏观偏析率先减小后增大。     

搅拌磁场强度对Ti-1023合金凝固组织和Fe偏析的影响

研究了工业化制备的超大规格Ti-1023合金铸锭在不同搅拌磁场强度下的纵向凝固组织和Fe元素分布。结果表明:当磁场强度为0.001和0.003 T时,铸锭组织主要由粗大柱状晶,竹节状的小柱状晶和等轴晶组成;当搅拌磁场强度为0.002 T时,凝固组织转变为由粗大柱状晶和细小等轴晶组成。Ti-1023合金铸锭中Fe元素在不同磁场强度下遵循正偏析规律,沿铸锭长度方向Fe元素含量从底部到顶部逐渐增加,沿径向从边缘到中心逐渐增加。随着磁场强度从0.001 T增加到0.003 T,合金元素Fe的宏观偏析率呈现先减小后增大的趋势。     

TB6钛合金铸锭中的偏析

通过对TB6钛合金进行微观和宏观研究,得出无论是等轴晶内还是柱状晶内,Fe元素都是沿着晶粒生长方向增加,A1元素沿着晶粒生长方向减小.采用新的熔炼方法得到的TB6钛合金,元素Al偏析程度较小,V元素的偏析最严重,但由于冷床炉熔炼,Al元素整体含量偏少.Fe是正偏析元素,所以Fe元素在铸锭中心和顶部含量较多,Al元素在铸锭底部和边部含量较多.     

TC11合金铸锭的微观偏析

通过对TC11合金进行微区成分研究,得出了TC11合金微观偏析规律.在等轴晶和柱状品内,沿着晶粒生长方向,元素Al、Mo含量均减小,元素Zr、Si含量均增加.受凝固偏析的影响,四种元素在等轴品内的偏析程度高于在柱状晶内的偏析程度.在晶界处,α稳定元素Al和中性元素Zr在晶界富集,β稳定元素Mo和Si在晶界贫化.     

Ti-6242合金棒材偏析组织的分析和判定

采用便携式超声波探伤仪对Ti-662合金棒材进行探伤,对出现疑似偏析缺陷波的部位进行低倍组织观察,对确定的成分偏析区域再使用金相显微镜进行高倍组织观察,并使用显微硬度仪检测了正常区和偏析区的显微硬度,使用扫描电镜对正常区和偏析区进行SEM和EDS分析。结果表明,偏析区的硬度比正常区硬度偏高,偏析区Al、V、Sn元素含量正常,Cu和Fe元素含量较高,可以判定该偏析组织为由Cu和Fe元素引起的硬偏析,进而验证了超声波探伤可作为对Ti-662合金棒材偏析组织的判断方法。     

添加Nd元素对Ti-6Al-4V-2Cr组织与性能的影响北大核心CSCD

本试验采用冷等静压法及粉末冶金法制备钛合金,消除了成分偏析对合金性能的影响。在Ti-6Al-4V-2Cr中加入稀土Nd元素并进行热处理,运用光学显微镜、XRD和TEM对其组织和性能进行观察和分析。通过观察发现合金的组织为均匀的α+β相。运用XRD和TEM观察发现,晶界和晶内均有Nd2O3析出物,Nd2O3的出现细化了晶粒,提高了形核率,降低了晶粒尺寸。运用精密万能试验机进行了力学性能测试,当Nd元素含量为1%时,合金的综合力学性能最好,合金的抗拉强度提高了10.7%,伸长率提高了49.1%。     

铸造TiAl合金的凝固偏析特征

采用扫描电镜背散射模式和电子探针成分分析研究了TiAl合金铸锭的凝固偏析特征。结果表明,沿柱状晶生长方向合金元素不存在宏观偏析。TiAl合金铸锭的微观偏析按照衬度差别可分为三个区域,呈网状分布的暗灰色区域,以及网格中间的灰色和灰白色区域,其中灰白色区域呈现枝干分布特点。合金元素Ti和V在灰白色区域的含量最高,暗灰色区域的含量最低。Al在暗灰色区域的含量最高,灰白色区域的含量最低。Cr在暗灰色区域的含量最高,灰色区域的含量最低。平行柱状晶生长方向和垂直柱状晶生长方向合金元素的微观偏析特征没有差别,柱状晶内和柱状晶界附近合金元素的微观偏析特征也没有差别。     

Ti-3Ta-xNb合金在沸腾硝酸中的电化学腐蚀研究

采用非真空自耗电弧熔炼获得成分均匀的Ti-3Ta-xNb(x=0、1、3、5)合金。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现，随着Nb元素含量的增加，合金的等轴α相比例减少，晶粒细化。通过电化学测试研究了Ti-3Ta-xNb合金在6 mol/L沸腾硝酸溶液中的开路电位、动电位极化曲线及电化学阻抗谱。结果表明：随着Nb元素含量的增加，Ti-3Ta-xNb合金的腐蚀电流密度降低，极化电阻增加，即合金的耐蚀性增强。     

热变形参数对Ti-15-3合金显微组织的影响及预测

通过等温压缩试验和金相分析研究了热变形参数对Ti-15-3(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al）合金固溶处理后显微组织的影响，等效晶粒尺寸随变形温度升高而增大，随变形程度和变形速率增加而减小，再结晶程度随变形温度升高而减小，随变形程度和变形速率增加而增大，采用人工神经网络的方法建立了等效晶粒尺寸及再结晶晶粒体积百分数与变形程度，变形速率和变形温度间的数学模型，预测值与实测值吻合较好，表明该方法很好地预测热变形参数对Ti-15-3合金固溶处理后显微组织的影响。     

The grain refinement of 6063 aluminum using Al-5Ti-1B and Al-3Ti-0.15C grain refiners

The Al-Ti-B grain refiners containing boride nucleant particles are used to promote a uniform microstructure throughout aluminum ingots and to suppress the growth of columnar grains. In addition, for the last eight years a new generation of Al-Ti-C grain refiners has been used commercially in a wide range of alloy systems. This paper will compare the potency of the commercially available Al-5Ti-1B grain refiner with that of the Al-3Ti-0.15C grain refiner for the 6063 cast alloy. For more information, contact Gabriela Popescu, University Politehnica of Bucharest, Material Science and Engineering Faculty, Splaiuil Independentei 313, Bucharest, 77206 Romania. gabriella81us@yahoo.com.     

热变形Ti-15-3合金再结晶晶粒的分形分析

根据分形几何学理论,分析热变形Ti-15-3合金固溶处理后的再结晶组织。分别采用小岛法和盒维数法计算出晶粒的分形维数,并探讨分形维数、晶粒尺寸与变形条件之间的关系。结果表明：再结晶晶粒形态具有自相似性,表现出典型的分形特征;且随着变形程度、变形速率的增加和变形温度的降低,再结晶晶粒尺寸减小,分维增大。分形理论的应用为非规则热变形组织的定量研究提供了一种新的方法。     

激光立体成形Ti-25V-15Cr合金的阻燃性能研究

本研究针对激光立体成形 Ti-25V-15Cr合金的阻燃性能展开,采用直流电弧激发燃烧法测试其阻燃性能并与锻造Ti40合金进行比较,在此基础上,基于二者原始组织分析、燃烧产物的观察与分析揭示其阻燃机理。结果表明,激光立体成形Ti-25V-15Cr合金的燃烧速率略低于锻造Ti40合金。燃烧后各区域组织分析结果表明,激光立体成形Ti-25V-15Cr和锻造Ti40合金燃烧产物区均由Ti的氧化物、V的氧化物以及基体组成,Ti-25V-15Cr燃烧产物区氧化物面积略小于锻造Ti40合金,同时燃烧热影响区的晶界和亚晶界处发现明显的V、Cr元素的偏聚。激光立体成形Ti-25V-15Cr合金中局部枝晶组织以及亚晶粒的形成增加了微观结构的缺陷,在受热条件下使得V、Cr元素的扩散能力增强,是其抗燃烧性能略优于锻造Ti40合金的原因。     

Al-3Ti-3B中间合金对AZ31镁合金晶粒细化的影响

利用OM、XRD、SEM和EPMA等手段研究了Al-3Ti-3B细化剂对AZ31镁合金微观组织的影响。结果表明,添加适量的Al-3Ti-3B细化剂能使铸态AZ31镁合金粗大的树枝晶转变为均匀的等轴晶;加入量为0.4%时取得了较好的细化效果,固溶处理后的AZ31镁合金平均晶粒尺寸由300μm减小到50μm。TiB2和AlB2粒子的异质形核作用是促使晶粒细化的主要机制,且TiB2粒子在晶界上的偏聚可进一步阻碍晶粒长大。     

Ti—17合金中的成分偏析

利用光学显微镜和SEM对Ti-17合金饼材中存在的偏析缺陷进行了观察和分析。β锻造的Ti—17合金饼材的显微组织不均匀反映了合金成分的微观不均匀性。饼材中发现的异常亮点和亮条分别是富钛、富钼和铬、锆都偏高的成分偏析。这些缺陷都是真空电弧重熔过程的产物,与海绵钛和添加元素的粒度有关。     

Ti-15-3合金冷轧变形过程中的组织演变及力学性能

采用金相显微镜、透射电镜和X射线衍射仪等研究Ti-15-3合金板材在交叉换向轧制过程中的组织演变规律和力学性能变化.结果表明经过5道次换向冷轧、厚度方向总变形量为80%的Ti-15-3合金板中,形成了间隔的纤维带状组织,其内部形成了200nm左右的亚微米级晶粒.纤维组织的形成过程分为3个阶段,第一阶段,在个别晶粒内部形成局部剪切带;第二阶段,拉长带状组织内部平行排列的剪切带相互交叉并逐渐碎化;第三阶段,形成间隔的纤维组织,其内部晶粒为亚微米级.在轧制变形中,经1道次变形后,抗拉强度迅速升高到949MPa,随后抗拉强度最终缓慢增加至1021MPa.固溶态合金以每道次30%的压下量经过5道次换向冷轧并于450℃时效4h后,抗拉强度为1646MPa.     

Effects of lanthanum on structures and grain sizes of Ti-44Al alloy

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＡｌｂａｓｅｄｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｐｅｃｔｅｄａｓａｎｅｗｋｉｎｄｏｆａｉｒｃｒａｆｔａｎｄａｅｒｏｓｐａｃｅｍａｔｅｒｉａｌｔｏｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＮｉ３ＡｌａｎｄＦｅ３Ａｌａｌｌｏｙｓｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｉｒｈｉｇｈｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｔｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ［１～３］．Ａｇｒｅａｔｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍｏｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｓｈｏｗｔｈａｔｍｉ…     

Effect of hafnium addition on solidification structure of cast Ti-46AI alloys

To investigate the effect of hafnium addition on the solidification structure, Ti-46AI alloys with nominal compositions of Ti-46AI-xHf （x = 0, 3, 5, 7） （at.%） were arc-melted into small ingots in an argon atmosphere. The characteristics of the macrostructures and microstructures were studied using a linear intercept method, OM, SEM （BSE）, XRD and TEM. The results showed that the ingots with Hf have near lamellar microstructure in columnar and dendrite morphology. The hafnium concentration has a strong effect on the columnar spacing refinement. Increasing Hf from 0 to 7 （at.%）, the columnar spacing can be reduced from - 1000 to-400 μm. Constitute phases of the ingots are a2, a small amount of B2 and 7. Most of the B2 phases, richer in Hf and leaner in AI and Ti, exist on the node of the dendrite core in block shape and a little across the lamellar colonies in stick shape. The 7 phases exist on the boundaries of lamellar colonies in small cellular shape. There also exists a segregation of Hf on the columnar and dendrite core. Particularly, both the a-and ,β-phase form from the melt as prior phases. The possible phase sequencing during solidification and solid-state transformations with Hf is given in this paper.     

Effect of boron on microstructure and mechanical properties of cast Ti-44Al6-Nb ingots

In order to improve the mechanical properties of Ti Al alloys, especially the ductility at room temperature, and to study the effect of boron(B) on Ti Al alloys, different contents(0, 0.1, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2, at.%) of B were added into Ti-44Al-6Nb alloys to prepare ingots. The surface quality, macrostructure, microstructure, compressive properties and fracture surface of the ingots were studied. The results show that B has little influence on the surface quality except that there are some dark spots on the surface when the content of B is 0.9%. B can refine the grains. The average grain size decrease from about 0.8 mm to 0.088 mm with increasing B content. Meanwhile, the grain morphology of these ingots changes from big equiaxed grains with lamellars to fine equiaxed grains. When the content of B is 1.2%, the primary Ti B2 phase forms in the liquid phase and increases the nucleation rate, leading to further refinement of the grains. The compressive testing results show that B can increase the strength and the ductility, the compressive strength and compressibility can reach 2,037.8 MPa and 26.7% from 1,156.2 MPa and 10.2% when the boron content is 0.6%, which is resulted from grain refining and grain boundary strengthening. It is found that the compressive strength and the compressibility are relatively stable when the B content is more than 0.3%.