超塑性在钛合金压力加工和焊接方面的应用

简要介绍了超塑性在压力加工方面以及相变超塑性在焊接方面的应用。重点介绍了超塑性成形和超塑性成形/扩散焊接技术在钛合金上的应用、超塑成形模具材料选择的原则、以及提高SPF部件性能的措施。     

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。     

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。     

诱发钛合金塑性增强的分步超塑性成形法

介绍了分步超塑成形法,从成形方式上探索一种增强材料塑性的途径。分步超塑成形过程中,分别以恒速度与最大m值法,分两步先后作用于拉伸试样,通过控制初始变形方式的变形量以及各步间隙时间等,来促使材料内部产生晶粒细化、组织结构改善等,从而增强材料塑性。实验比较了单步拉伸成形与分步拉伸成形,以及分步成形中恒速法的预应变量对金属延伸率与组织的影响。结果表明:未经特殊细化处理的TC6钛合金分步拉伸,其恒速变形的工程应变为2.0时,可获得延伸率为2053%,而同温度下单步恒速与最大m值法拉伸的延伸率为753.9%与1347%;TC4钛合金在分步拉伸中恒速应变量为1.5时,可获得2147%的大延伸率。可见分步成形显著诱发了塑性增强。此外,预应变量决定着拉伸试样的晶粒组织大小。     

TC6,TC11钛合金的超塑性试验

钛合金在一定温度范围和应变速率条件下,呈现“超塑性”状态——即可以在特定温度下低应力作用能产生巨大变形的特性,且降低应变速度时能降低变形应力。本文研究了温度、速度和试验环境对TC6、TC11二种牌号钛合金超塑性影响。结果是温度、速度和试验环境对钛合金超塑性有很大影响。     

生物医用钛合金的研究进展

钛合金具有较低的弹性模量、优异的耐腐蚀性能和生物相容性,是理想的生物医用材料.综述了医用钛合金的发展过程及新型医用β钛合金的研究现状,以及开发的新合金系列.目前开发的医用钛合金中,Ti-35Nb-7Zr-5Ta和Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr合金的弹性模量为55 GPa,与致密骨的弹性模量很接近,与人体骨有较好的...     

钛及钛合金的激光表面处理研究进展

激光表面处理是改善材料硬度、耐磨性和抗蚀性的有效途径。对钛及钛合金激光表面处理(激光表面合金化、激光熔覆和激光表面熔化)因可拓展其应用领域而备受关注。本文结合近年来的研究报道,全面综述2种激光表面处理即激光表面气体氮化和激光粉末合金化的影响因素,激光表面处理后表层组织、性能、缺陷控制以及激光参数的优化。在此基础上,阐述了目前存在的问题和今后的发展方向。     

喷涂涂层对钛合金超塑性能的影响

通过采用在钛合金TC4(Ti-6Al-4V)表面喷涂锆英石粉料来获得保护层的办法，研究了锆英石陶瓷涂层对钛合金TC4在高温拉伸试验时超塑性成形的影响。结果表明，锆英石涂层减轻了钛合金表面的高温氧化程度，提高了钛合金TC4的超塑性性能。     

钛及钛合金表面纳米管的生物功能化研究进展

钛及钛合金因为其良好的生物相容性和力学性能,作为生物医用材料得到广泛使用。通过表面处理后,可以在钛金属基体表面获得氧化钛纳米管阵列。氧化钛纳米管阵列的管径和长度尺寸可控,通常具有大表面积、强吸附性和超亲水性,可以提高钛及钛合金基体的生物相容性和耐腐蚀性能,为进一步赋予其更多的生物功能性奠定了基础。对钛及钛合金表面纳米管再次表面改性后,可使其具有更好的促进骨整合、抗菌消炎、药物响应可控释放、生物荧光成像等功能,在生物医学领域应用潜力巨大。介绍了钛及钛合金表面纳米管的制备方法,分析了氧化钛纳米管阵列的生物学特性,探讨了纳米管的物理特征对细胞行为的影响,对二次表面改性(包括碱处理、水热处理、电化学沉积、溶胶-凝胶法)影响氧化钛纳米管生物功能性的研究进展进行了综合评述,总结了氧化钛纳米管作为药物载体在药物缓释、响应性释放和疾病检测等生物功能化方面的进展情况,提出了对氧化钛纳米管生物功能化研究的一些问题,并展望了其未来发展方向。     

钛合金的激光表面处理研究进展

介绍了钛合金的各种激光表面改性技术及其研究进展,讨论了激光表面改性处理工艺参数对钛合金性能的影响。并介绍了其应用前景。利用激光表面处理可克服钛合金硬度低、易发生粘着磨损等缺点,同时可提高其耐蚀性及抗高温氧化等性能。此外,利用脉冲激光沉积技术在改善钛合金的生物活性等方面也取得了好的结果。     

国内阻燃钛合金工程化技术研究进展

阻燃钛合金的研制是防止"钛火"事故的最直接的方法。美国、英国和俄罗斯等均在积极开展阻燃钛合金的阻燃机理及其工程化技术研究,我国阻燃钛合金的基础研究起步较早,但在工程化技术开发及应用方面停滞多年,导致被发达国家拉开差距。近五年来,在材料研制单位和应用研究单位的共同努力下,Ti-V-Cr系阻燃钛合金工程化技术取得了显著进步。本文主要综述了近几年来国内阻燃钛合金工程化技术研究的最新进展;重点介绍了Ti40和WSTi3515S合金大型铸锭、大棒材及大尺寸板坯和环锻件的研制情况,并介绍了阻燃钛合金机械加工技术和摩擦点燃阻燃性能评价方法,最后对我国阻燃钛合金未来发展进行了展望。     

钛合金表面纳米化强化研究进展

钛及钛合金因具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能好等优点,在航空航天领域得到了广泛应用.表面纳米化是在材料表面形成一层由纳米级颗粒或晶粒组成的强化层,从而改善金属材料的表面性能,具有普适性好、工艺简单等独特优势.对钛及钛合金进行表面自纳米化处理后,其表层产生了剧烈的塑性变形,在材料中形成了独特的梯度纳米结构层,分别为剧烈变形层、亚微米细晶层、粗晶应变层和基体层,表层组织结构的改变也会导致钛合金表层性能产生变化.首先,对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述,分析了各自优缺点以及目前存在的问题.其次,着重论述了孪晶和位错在钛合金自纳米化过程中所起的关键作用,探讨了α、α+β、β3种类型钛合金纳米化机理存在的差异,对钛合金表面纳米化机理的研究现状进行了归纳总结,在此基础上,重点介绍了表面纳米化处理对钛合金表层性能的影响,主要包括近年来关于硬度与残余应力、疲劳、腐蚀、磨损、扩散性能的影响及研究现状,并对其强化机制进行了分析.最后,归纳总结了现有钛合金表面纳米化研究存在的不足,对今后的研究工作进行了展望,并提出应将表面纳米化技术与数字化仿真技术、渗氮等工艺结合,发展数字化、复合强化技术,以期为表面纳米化技术在钛合金领域的发展研究提供有价值的参考.     

低温钛合金的研究进展

因具有优异的低温综合性能,钛合金作为重要的低温工程材料而逐渐受到广泛重视。本文概述了当前国际低温钛合金的应用现状,从α钛合金、α/β两相钛合金及β钛合金方面,综述了钛合金低温变形机制的最新研究进展,并总结了这3类不同相成分的钛合金的低温变形机制。从温度、合金成分、形变因素和显微组织方面,归纳总结了不同因素对钛合金低温塑性变形机制的影响。另外,还探讨了低温钛合金的发展趋势,以期为新型综合性能更好的低温钛合金的设计和研发提供参考。     

钛合金穿甲侵彻损伤行为研究现状

钛合金因其具有比强度高、抗弹性能优异等特点,在装甲防护领域具有广阔的应用前景。在实际服役中,装甲会不可避免地受到损伤,这要求钛合金有较好的抗弹性能,开展钛合金穿甲侵彻损伤行为研究十分必要。研究综述近年来国内外钛合金穿甲侵彻损伤的研究情况,从穿甲过程、宏微观损伤特性、失效机制、存在的问题等4个方面进行简要的论述,讨论钛合金装甲研究存在的问题。结果表明：装甲的损伤形式与侵彻方式、组织等多方面的因素有关,该研究在应力波传播特性、损伤区域的定量表征、微观损伤与典型组织表征与评价、抗弹性能的关键因素及优化设计等方面仍有不足。穿甲侵彻损伤行为的研究为钛合金装甲工程化应用提供借鉴。