经热氢处理后TC21合金的显微组织与力学性能（英文）

文章对比研究了置氢和除氢TC21合金的组织和力学性能。结果表明,随着TC21合金中氢含量的增加,α相的含量减少,而β相含量增加,氢化合金的抗压强度下降,但极限压缩率增加。相比未氢化的TC21合金,含有适当氢含量(0.6wt%~0.9wt%)的合金在塑性变形过程中表现出更高的塑性(最大增加了30.3%)以及更低的流动应力(下降了150MPa~200MPa),这将有利于改善TC21合金的冷塑性成形。除氢后,TC21合金组织细化明显,讨论了初生α相和β转变组织的细化机理。除氢后,TC21合金的抗压强度和显微硬度增加,而极限压缩率下降。当0.6wt%~0.8wt%的氢被临时引进并排出后,合金的抗压强度增加了4.5%(约65MPa)。临时引入并排出0.8wt%的氢后,显微硬度从331HV提高至373HV。     

通过氢处理改善α＋β型钛合金的拉伸性能

提出了一种新的细化α+β型钛合金显微组织的氢处理工艺:在合金的氢化β转变点以下0—40K的温度范围对合金渗氢处理,空冷至室温,最后在948K真空除氢。Ti-6Al-4V和Ti-5Al-2.5Fe合金经此工艺处理后,组织显著细化,屈服强度,拉伸强度及延伸率分别提高8—15％,5—13％,7—14％。     

Ti60钛合金大棒材的显微组织及力学性能

研究2种不同工艺制备的Ti60高温钛合金d300 mm棒材的显微组织及力学性能。结果表明:Ti60合金大棒材的显微组织靠近外表面的区域变形比较充分,显微组织均匀性较好,靠近心部区域α相的等轴化程度低,显微组织均匀性相对表面区域较差,这种差别会遗传到两相区的热处理态显微组织中;不同变形程度的大棒材显微组织尤其是α相的形貌略有差异,但除600℃轴向拉伸性能外,室温拉伸、蠕变性能差别很小,这主要是由于初生α相体积分数较低的缘故。     

热氢处理对Ti600钛合金组织和性能的影响

针对近α型Ti600钛合金热加工抗力大、变形困难等问题,通过对实验样品分别进行5种不同氢含量的置氢处理和真空退火除氢,研究热氢处理过程中Ti600钛合金的组织结构演变和高温力学特性,探讨热氢处理对钛合金组织和高温力学行为等热加工工艺塑性的影响规律。研究表明,对于Ti600钛合金,热氢处理后合金出现不同程度的组织细化,置氢量在0.1%～0.5%范围内,热氢处理可有效提高Ti600近α型合金的热加工工艺塑性。     

氢处理对TA15钛合金焊缝组织和性能的影响

研究了不同氢处理工艺条件下TA15钛合金焊缝组织和力学性能,分析了其组织演化和性能变化的机理。利用光学显微镜、X射线衍射仪、透射和扫描电镜等方法,研究了焊缝熔合区在氢处理过程中显微组织、相组成及力学性能的变化。结果表明,800℃／30min渗氢、水淬冷却后,熔合区中形成了占氢化物,形成了大量的针状α”斜方马氏体并保留部分亚稳β[H）相,α”和β（H）在共析处理过程中分解成α和δ氢化物。真空除氢后,焊缝粗大的晶粒得到了有效的细化。800℃／30min渗氢水淬＋300℃／8h共析处理＋除氢处理后,焊缝的抗拉强度略有降低,但塑性有所升高。     

添加Fe元素改善TiAl-Nb合金的显微组织和力学性能（英文）

为了提高TiAl-Nb合金的力学性能并优化合金成分,熔炼制备不同含Fe量(0,0.3,0.5,0.7,0.9和1.1,摩尔分数,%)Ti46Al5Nb0.1B合金试样,系统研究合金的宏观/显微组织及压缩力学性能。结果表明,Fe元素能细化晶粒、加重枝晶间的铝偏析并在枝晶间形成富铁B2相。室温压缩实验结果表明,合金Ti46Al5Nb0.3Fe0.1B具有最高的极限压缩强度和断裂应变,分别为1869.5 MPa和33.53%。晶粒细化及Fe元素的固溶强化能提高合金的压缩强度,γ相晶胞四方度降低及晶粒细化能提高合金的断裂应变;然而,添加过量Fe元素导致的铝偏析会降低合金的压缩强度和断裂应变。     

深冷处理对Al-Si合金组织和力学性能的影响

在液氮温度（-196℃）对Al-Si合金作了深冷处理，处理时间分别为72h、120h，并进行了力学性能试验和金相组织分析。试验结果表明，深冷处理显著提高了合金的强度和硬度，经适当时间的深冷处理，强度、硬度及伸长率三者能同时提高。初步的研究认为，深冷处理改善铝合金性能的机理主要是处理后合金中产生大量相互缠绕的位错和析出弥散强化相。     

热处理对超细晶Ti-55511近β钛合金显微组织和力学性能的影响

采用热轧制备晶粒尺寸为0.1~0.5μm的超细晶Ti-55511近β钛合金,利用SEM和TEM等研究热处理工艺对超细晶合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在350~650℃的温度条件下,合金强度和硬度随温度的升高呈现先增高后降低的趋势,在450℃时达到峰值强度1486.09 MPa;在450℃退火时,随着退火时间的延长,合金强度首先急剧上升至1536 MPa后趋于稳定,伸长率呈现先增加后下降的趋势;合金在退火过程中主要经历动态回复过程,未发生明显的粗化长大现象,晶粒尺寸均小于1μm。动态回复过程在消除加工硬化的同时促进了晶界/相界的稳定化,增强细晶强化作用;退火过程中发生α→α_2和β→ω→α相变过程,第二相粒子弥散强化效应增强。但是当第二相粒子尺寸增大至一定程度时,会显著降低合金的塑性。退火过程中合金力学性能的变化与强化机制的作用有关。     

元素替代对正畸用β钛合金（TMA）组织与力学性能的影响

用Cr、Fe或Ce替代β钛合金Ti-11Mo-6Zr-4Sn(TMA)中的部分Mo和Sn,利用X射线衍射仪(XRD)分析了合金的物相结构,用扫描电镜(SEM)观察合金组织形貌、结合电子能谱(EDS)分析了合金元素的分布,利用纳米硬度计测试合金的弹性模量,数字式显微硬度计测试显微硬度,研究了合金元素与均匀化热处理(900 ℃×2 h)对TMA组织和力学性能的影响.结果表明,均匀化热处理前后合金元素Cr、Fe的加入不改变TMA的β相结构;元素Ce、Sn的存在不改变TMA的主相结构,但是在均匀化热处理后添加了Ce、Sn的合金出现了少量的α相和ω相;Cr、Fe替代部分Mo和Sn可提高TMA的杨氏模量和显微硬度,而Ce替代部分Mo则使TMA的杨氏模量和显微硬度降低.     

变形温度对异种钛合金电子束焊件显微组织与力学性能的影响

研究等温和近等温锻造变形温度对电子束焊接的异种合金(Ti2AlNb金属间化合物与TC11两相钛合金)焊接界面的显微组织与接头拉伸性能的影响。采用OM、SEM对焊缝区组织及拉伸度样断口进行观察,并对接头的拉伸性能进行研究。结果表明:电子束焊接的Ti2AlNb/TC11异种合金焊接界面的显微组织和接头的拉伸性能对变形温度敏感,在950℃变形后,位于焊缝一侧的Ti2AlNb合金中O相的含量大大增加,而位于焊缝另一侧的TC11合金为等轴α相和条状α相的混合组织,但焊缝上仍可见到断续相连的晶界α/α2相;在1010℃变形后,TC11合金具有魏氏体组织特征,这时焊缝上的晶界α/α2相完全断开;经950℃变形的试样在室温拉伸时,在Ti2AlNb合金中发生脆性断裂,这与O相不易协调变形有关,经500℃高温拉伸时,合金表现出较高的强度和较好的塑性,这是由于焊接界面的α/α2相颗粒较小,断裂位置转移到TC11钛合金上所致;经1010℃变形的试样表现出一定的强度,但是塑性严重下降,这与TC11钛合金的魏氏组织特征有关;因此,异种合金进行等温变形时,须严格控制变形温度。     

Ti600高温钛合金的力学性能

研究Ti600高温钛合金经过不同退火制度处理后的显微组织和力学性能。结果表明:Ti600合金具有良好的热稳定性,片层组织可以获得强度与塑性的良好匹配,蠕变性能优异。随着退火温度的升高,合金的强度升高,合金经过双重退火后的强度高于一次退火的强度。     

异种高温钛合金电子束焊接接头组织与性能

采用真空电子束焊机对高温钛合金Ti60板材和Ti700sr铸件进行焊接,并对接头显微组织和力学性能进行了研究. 结果表明,高温钛合金Ti60板材和Ti700sr铸件电子束焊接性良好,可以获得优质的接头. 获得的接头中焊缝为细小针状马氏体组织,Ti700sr侧熔合区马氏体内部存在层错和孪晶. Ti700sr侧热影响区相比于母材网篮状的α相长大. Ti60侧熔合区和热影响区均发现富Nd稀土弥散相析出. 焊缝区显微硬度与Ti60和Ti700sr母材相当,基本在360 HV左右.硬度最高点出现在Ti60侧热影响区,硬度最大值达到418 HV.接头室温抗拉强度达到1 100 MPa以上,断裂于Ti60热影响区. 接头600 和650 ℃高温抗拉测试均失效断裂在Ti60母材. 其中接头600 ℃高温拉伸性能均值为695 MPa,650 ℃高温拉伸性能均值为587 MPa.     

固溶处理对低弹性模量医用TiNbZrSn钛合金组织和性能的影响

研究了一种低弹性模量医用TiNbZrSn钛合金,经不同温度固溶处理后的组织和力学性能。结果表明,TiNbZrSn合金固溶处理后,组织为单一β相,且随固溶温度的升高,晶粒尺寸有所长大;在780~900 ℃之间固溶处理时,随固溶温度升高,合金强度降低,塑性升高,弹性模量保持不变,为40 GPa。     

显微组织对一种新型高强β钛合金力学性能的影响

本文研究了两种不同显微组织对一种新型Ti-Al-Cr-Mo-W系高强、高韧β钛合金的性能的影响。研究结果表明,相变点之下固溶时效处理得到的含有等轴或短棒状初生α、细小片层次生α的混合组织的强度超过1400MPa ,断裂韧性达到50.7 Mpa.m1/2.,该性能表明合金与同类高强钛合金相比具有更优异的强-韧性匹配。β区固溶缓冷处理得到的魏氏组织相比于混合组织具有较低的强度和较高的韧性。     

时效工艺对Ti75合金显微组织及力学性能的影响

为了模拟Ti75合金焊接接头热影响区的组织,对其进行了β相区淬火处理。淬火后的Ti75合金为片层组织,采用不同工艺对其进行时效处理,研究了时效温度、时效时间对片层组织Ti75合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：β相区淬火后Ti75合金的屈服强度、抗拉强度随时效温度升高而降低,冲击韧性随时效温度升高先降低后升高。时效温度较低时,马氏体α′相分解为稳定的α相和β相,以弥散强化作用为主;随着时效温度的升高以及时效时间的延长,片层组织发生合并长大现象,达到一定程度时,软化作用占据主要地位。断口分析表明,淬火态断口呈现准解理平面特征,随着时效过程中软化作用的增强,解理平面上出现浅韧窝,塑性增加。     

微量Ce和Ti对AlCuMgAg合金组织和性能的影响

采用拉伸测试和显微组织分析，研究了微量Ce和Ti对AlCuMgAg合金组织和性能的影响。结果表明，添加Ce或Ti，能加速合金的时效硬化。提高合金室温抗拉强度，但只有添加Ce能提高合金的高温耐热性能；显微组织分析表明。Ce或Ti的添加并不改变强化析出相的种类，但能细化析出相。提高其密度。同时添加Ce和Ti，合金中形成了1种新的硬而脆的AlTiCeCu金属间化合物相，降低了合金的时效硬化和拉伸强度，使强化析出相的析出受到抑制。     

新型Mg-Li-Al-Mn合金显微组织和力学性能

研究了微量元素Mn对Mg-9Li-1Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加一定量的Mn(0.2wt%～0.5wt%)可以使a相球化和细化.室温拉伸测试结果表明,添加一定量的Mn可以显著提高合金的强度和伸长率,随着Mn含量的增加,板材强度和伸长率有所下降,其中含0.5wt%Mn的合金强度最高,抗拉强度和屈服强度分别提高了31.3%和22.4%.这是由于Mn在a相周围的富集使其细化和球化,进而提高合金强度;通过SEM和XRD分析可知,随着Mn含量的增加,大量颗粒状的化合物MgMn2O4和Li0.5MnO2生成,降低了合金的强度和伸长率.     

耐热Mg-Zn-Si-Ca合金的显微组织和力学性能

开发了一种新型的Mg Zn Si Ca合金 ,研究了新合金的组织与力学性能之间的关系。研究结果表明 ,Mg 6Zn 1Si合金有较好的综合力学性能。但是由于合金中的主要强化相Mg2 Si呈粗大的汉字状 ,分布于晶界周围 ,在受到应力作用时 ,这种汉字状相与基体的界面处容易产生微裂纹 ,降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能。在Mg 6Zn 1Si合金中加入微量Ca后 ,合金的组织得到明显细化 ,并使Mg2 Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。由于显微组织的改善 ,使得Mg 6Zn 1Si合金的室温和高温力学性能均有一定的提高     

Ti14合金半固态变形组织及力学性能

以新型阻燃Ti14合金(α+Ti2Cu)为研究对象,分别进行常规固态锻造(950 ℃)和半固态锻造(1000 ℃),对比研究合金半固态变形的组织和拉伸性能,并讨论可能引发组织和拉伸性能变化的原因.结果表明:半固态锻造过程未发生动态再结晶,使得室温组织晶粒粗大,液相Ti2Cu在压力作用下沿晶界分布,形成了偏析,粗化了晶界,改变了晶界的结构;晶界结构的变化诱发了晶界的硬化效应,使得室温拉伸的强度升高,塑性降低.