置氢对Ti6Al4V合金室温组织的影响

通过在钛合金中引入临时元素氢,可以改变钛合金的相组成,进而改变钛合金的力学性能和加工性能.利用OP、XRD和TEM研究了固态置氢后Ti6Al4V合金的微观组织变化.研究表明:随氢含量的增加,合金中的β相含量增加,在置氢0.302%及0.490%(质量分数)的试样中发现面心立方(fcc)的氢化物δ,及大量的斜方结构的马氏体α",未发现亚稳态的氢化物γ.提出了一种基于扩散的由βH共析转变生成α及fcc结构的片状氢化物δ的机制,并指出氢的引入可能诱发马氏体转变.     

置氢Ti6Al4V合金的微观组织演变规律

为研究置氢Ti6Al4V合金的高温加工改性机理,从微观组织的角度对合金进行了对比分析.利用OM、SEM、XRD等研究了置氢对Ti6Al4V合金变形前后微观组织演变的影响.研究结果表明:氢的加入不仅使置氢Ti6Al4V合金中β相比例明显增大,而且改变了α相与β相之间的电势差,在氢含量为0.3%~0.5%两相颜色将发生互换,氢含量增加到0.50%以上时,合金中将出现面心立方结构的δ氢化物;随氢含量的增加,合金超塑拉伸变形后的组织由α+β两相等轴晶粒变为粗大的β晶粒,造成α与β界面的协调能力下降,并改变了合金的变形机制.     

热氢处理对Ti600合金的组织演变和硬度的影响

研究了热氢处理对Ti600合金组织演变和硬度的影响.结果表明:热氢处理后,在Ti600合金中析出具有四方结构的硅化物粒子S3(0.357%H)和六方结构的硅化物粒子S1(0.497%H).在氢的质量分数为0.357%和0.497%的试样中均发现有面心立方(fcc)的氢化物,并且随着氢含量的提高氢化物表现出明显细化的趋势.Ti600合金的硬度随着氢含量的提高而提高,其主要原因是氢化物、硅化物粒子以及晶格缺陷的存在.     

Ti2AlNb合金与钛基复合材料的低温固相扩散连接机理

Ti2AlNb合金和Ti基复合材料可以使用直接固相扩散的方法进行连接,但较高的扩散温度使得母材发生相变,其接头性能也因此变差。采用Ti箔中间层的方法优化Ti2AlNb合金和Ti基复合材料的固相扩散连接接头性能。结果表明:加入30μm的Ti箔中间层后,扩散连接温度由950℃降低至850℃,变形率由5%降低至1.7%,扩散连接温度的降低有效地改变了接头界面的组织,典型界面组织为Ti2AlNb/富B2相/α+β双相组织/Ti基复合材料,其中接头界面处α+β双相组织的形成提高了接头的强度。最佳扩散连接工艺参数为850℃/60min/5 MPa时,剪切强度达到最大值399MPa,实现了Ti2AlNb和Ti基复合材料在低温下的扩散连接。     

TA15/Ti2AlNb四层空心舵翼超塑成形/扩散连接工艺研究

目的 研究TA15/Ti2AlNb异种合金四层空心舵翼件成形/扩散连接工艺,获得合理的工艺参数,掌握塑性变形和扩散连接规律,推动异种合金轻量化中空结构件的应用。方法 采用MSC.Marc有限元仿真了TA15/Ti2AlNb异种合金四层空心舵翼超塑成形/扩散连接工艺过程,根据2种材料的高温变形规律优化出气压加载曲线,开展了空心舵翼的超塑成形/扩散连接实验研究,测试了舵翼的壁厚分布,分析了焊缝的金相组织。结果 成功制备了TA15芯板直立筋良好、三角区宽度仅1.1 mm的四层空心舵翼,面板最大减薄率为20.0%,芯板最大减薄率为54.2%,芯板与面板之间扩散连接区域的焊合率为46.8%～98.6%。结论 超塑成形/扩散连接工艺可制造TA15/Ti2AlNb异种合金空心结构,2种合金高温流动应力的显著差别避免了表面沟槽缺陷,但当整形压力和保压时间不足时,四层结构内各处扩散连接焊合率存在不稳定性。     

Ti_3Al和Ti_2AlNb合金扩散连接界面的组织及力学性能

采用直接扩散连接Ti3Al和Ti2AlNb合金,研究了连接压力、连接温度、保温时间等工艺参数对接头界面组织形貌及性能的影响。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法观察分析了界面组织结构,并测试了接头的力学性能。结果表明:直接固相扩散连接接头的典型组织为Ti3Al/O相+α2相过渡层/富B2层/Ti2AlNb。当连接温度为1000℃,保温时间60min,连接压力为5MPa时获得的接头室温抗剪强度为635MPa,室温抗拉强度为795MPa,均断裂于Ti3Al母材一侧。经1000℃/60min热循环后Ti3Al母材的抗拉强度下降至原始母材的76%。连接温度低于950℃或保温时间小于60min会导致未焊合等缺陷;温度高于1050℃或保温时间超过120min则导致Ti3Al发生相变。     

表面纳米化对高温Ti合金与TiAl合金的扩散连接工艺及力学性能影响

目的研究表面纳米化Ti合金与Ti Al合金异质扩散连接的界面反应、力学性能和工艺条件。方法利用高能喷丸技术对钛合金的表面进行纳米化处理,然后在高温压力真空炉内进行扩散连接实验。结果 Ti合金/Ti Al扩散连接的结合强度与中间层厚度密切相关,当中间层厚度为1.7~2.0μm时,剪切强度最大。结论表面纳米化可以促进原子扩散、增加接头厚度、缩短扩散连接所需的时间。对于扩散界面存在缝隙接头,在无压热处理条下表面纳米化样品可以快速提高焊合率,改善连接质量。     

Ti6Al4V合金热氢处理组织演变研究

应用热压缩、固溶淬火和真空退火热处理研究了未置氢和置氢0.18wt.%Ti6Al4V合金不同的工艺条件下的微观组织演变,并且通过硬度测试分析了微观组织和机械性能之间的关系.结果表明:置氢降低了Ti6Al4V合金的热变形抗力,促进了固溶淬火过程中马氏体转变的发生,使得真空退火得到的双态组织更加细小.对于未置氢和置氢的Ti6Al4V合金来说,合理的工艺顺序均应该是:热变形,固溶淬火和真空退火,并且最终都能得到双态组织.     

Ti3Al基合金与Ti-6Al-4V合金TLP连接接头的组织转变

采用TiZrNiCu合金作为中间层材料研究了Ti3Al基合金与Ti-6Al-4V合金的瞬间液相(TLP)扩散连接接头成分、组织转变及显微硬度.研究结果表明,连接温度和连接时间对接头成分和组织有较大的影响.随着连接温度的提高和连接时间的延长,接头中元素分布趋于均匀,连接区宽度增大.连接温度为850℃和900℃时,液相的残留使得接头中存在Ti-Cu金属间化合物.当连接温度为950℃,连接时间为30min时,等温凝固的完成使Ti-Cu金属间化合物从接头中消失.随着连接温度的提高和连接时间的延长,接头连接区硬度降低.当连接温度为950℃,连接时间为30min时,接头硬度分布较均匀.     

Ti/Nb/Cu作缓冲层的TiC金属陶瓷/304不锈钢扩散连接

采用Ti/Nb/Cu复合中间层在连接温度为925℃、保温时间20min、焊接压力8MPa的条件下对TiC金属陶瓷和304不锈钢进行真空扩散连接。通过光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析观察接头微观组织、断口形貌、反应界面元素分布、断面的物相组成。结果表明:在TiC金属陶瓷和304不锈钢之间形成一个明显的转变过渡区,界面反应产物主要为[Ti,Nb]固溶体+Ti+NbTi4,Nb和剩余Cu+[Cu,Fe]固溶体+Cr。接头抗剪强度达到84.6MPa,断裂发生在TiC和Ti之间的位于TiC上的扩散反应层上。Nb对接头残余应力的改善起到关键作用,界面强度高于因残余应力作用而弱化了的陶瓷基体强度。     

WC量对发动机用Ti600表面激光熔覆Ni60A涂层性能的影响

在Ni60A粉末内加入10%、20%与30%不同质量分数WC颗粒,利用激光熔覆方法在发动机用Ti600基底表面形成Ni60A/WC涂层,通过实验测试手段分析WC量对涂层组织及性能的影响。研究结果表明:形成了具有同样成分的Ni60A涂层,析出了等轴晶、长条形、环状组织。在Ni60A涂层内加入20%的WC之后,获得了更致密的Ni60A涂层,表现为明显的网篮型组织形态,此时形成了许多细小的TiC晶粒,并且TiB比例大幅提高。加入WC情况下,形成的Ni60A涂层硬度明显增加。加入30%Ni60A/WC后,获得了最大硬度的Ni60A涂层,与基底相比提高了近2倍。由此表明,Ni60A涂层相对于基底组织发生了硬度的大幅提高。加入WC后,摩擦系数减小到0.6以内,磨损量减小到1.0 mg以内,表明Ni60A/WC可以发挥良好减摩效果。在试样表面形成了许多鱼鳞外形的碎屑,加入Ni60A/WC后可以使Ni60A涂层获得更强的耐磨能力。     

Diffusion Bonding of Tungsten to Copper and Its Alloy with Ti Foil and Ti/Ni/Ti Multiple Interlayers

Ti foil and Ti/Ni/Ti multiple interlayers were selected for the bonding of tungsten to copper and CuCrZr alloy. Theeffects of processing conditions on the microstructures and shear strength of the joints were investigated.     

丁腈橡胶与钛合金粘接工艺研究

对丁腈橡胶与钛合金粘接的方法及工艺进行了研究。主要探讨了钛合金表面处理、胶粘剂种类、硫化条件、干燥处理几方面对丁腈橡胶与钛合金粘接性能的影响,并给出了最佳粘接硫化工艺。     

Ti600钛合金的氧化行为

研究了Ti600钛合金在700-1000℃范围内的氧化行为.结果表明,Ti600的100 h氧化动力学近似遵循抛物线-直线规律,氧化激活能为224 kJ·mol-1.Ti600试样在700℃氧化100h后其表面形成了致密的氧化皮,而在高于700℃氧化100 h后氧化皮出现多层结构并开始剥落,氧化皮主要由金红石型TiO2...     

Diffusion Bonding of Ti_3Al Base Alloy

: The effects of diffusion bonding temperature and holding time on the joint strength of Ti3Al base alloy has been investigated in this paper. The shear strength of Ti-14Al-21Nb-3Mo-V alloy diffusion bonding joint under pressure of 12 MPa at 990℃ for 70 min was obtained to 797.6 MPa which approaches the base material strength. In addition, a short-time diffosion bonding process was studied in order to decrease the bonding cost. With the deformation of the specimens of 2.5% and the bonding temperature of 990℃ for 15 min, the bonding strength could reach 801 MPa.     

Diffusion Bonding of Laser Surface Melted Nickel Alloy Material

Diffusion bonding studies were performed on Laser Surface Melted (LSM) Ni-Cr-Fe material. LSM generates metastable microstructures with extended solid solution. The rapid quenching associated with LSM generates a zone that is void of intragranular precipitates, consists of well-defined grain boundaries via intergranular carbides, and contains fine-grained material. Grain growth across the bondlineand precipitate morphology were studied as a function of laser beam power (energy density) and bonding temperature. LSM at low energy density produced excellent grain growth across the bondline even when bonding at low temperature.     

Numerical Simulation of Superplastic Forming and Diffusion Bonding of Ti Alloys

The research on numerical simulation for combinative process of SPF/DB is carried out in this paper. The contacting problem of sheets is analyzed by using the penalty method. In order to solve the contact problem of different parts of the sheet, a new alg     

以Ti,Ni薄膜为中间层的钛合金与高温合金低温扩散焊研究

采用磁控溅射技术在TA15钛合金表面沉积Ti薄膜,在DD6单晶高温合金表面沉积Ni薄膜,以Ti,Ni薄膜作为中间层进行低温扩散焊研究.通过X射线衍射分析发现Ti,Ni薄膜均为多晶体结构.采用AFM分析发现,沉积薄膜后,TA15钛合金和DD6单晶基片的表面粗糙度均有所降低.以Ti,Ni薄膜作为中间层在800℃/20MPa/2h规范下实现了TA15钛合金和DD6单晶高温合金的异种材料低温扩散连接.通过扫描电镜和能谱分析表明,Ti,Ni两元素均扩散至另一母材界面,整个接头呈现分层组织,主要为Ti2Ni和TiNi相.     

加工工艺对Ti600合金棒材性能的影响

通过对精锻、自由锻、旋锻及热轧4种加工方式获得的Ti600合金棒材在3种不同的热处理制度下进行处理,再测试室温拉伸性能及蠕变性能,研究不同加工工艺对Ti600合金棒材性能的影响.研究结果表明,在同一种热处理制度下,加工工艺对材料的室温拉伸性能及蠕变性能并无太大影响,但是4种工艺加工的棒材在1 060℃,1 h,AC+650℃,8 h,AC都具有较低的室温塑性,而在1 005℃,1 h,AC+650℃,8 h,AC虽具有好的室温塑性但抗蠕变性能较差.只有经过1 020℃,1 h,AC+650℃,8 h,AC处理,才能使其室温性能与蠕变性能获得良好的匹配.