β钛合金在飞机中的应用

美国、法国、德国、英国、日本、俄罗斯和中国的一些主要飞机制造工业厂家都开始采用β钛合金来生产飞机机体和发动机构件,主要原因是它们具有优良的综合性能,可加工成各种零件．目前最令人感兴趣的β钛合金包括用于制造锻件的Ti-10V－2Fe－3Al（Ti－10－2-3）,用于制造钣金构件和铸件的Ti-15V-3Cr－3Al-3Sn（Ti－15－3）、BT－22（Ti－5Al-5V－5Mo－1Fe－1Cr）和用于制造弹簧的Ti-3Al-8V－6Cr－4Mo－4Zr（Ti－38－6－44,β-C）;另外,由于Ti-14．7Mo－2．7Nb－3Al-0．2Si（β-21S）合金兼有出色的耐高温和抗腐蚀能力,…     

高强、低弹性模量钛合金

一种生物兼容钛合金有不超过100GPa的弹性模量,用含有24wt％的Mo、Ta、Nb或Zr中的一种或多种作为同构β稳定剂;用≤3wt％Fe、Mn、Cr、Co或Ni中的一种或多种作为共析β稳定剂;选择≤3wt％Al或La作为α稳定剂;余为Ti(以下元素最高含量为:≤40.05％C、0.3％O、0.02％N、0.02％H),Mo含量不小于10％,Mo和Zr同时存在时,Mo为10～13％、Zr为5～7％。同构稳定剂和共析稳定剂总量不小于10.2％。     

牙科用Ti-Mo合金的研制及组织性能特点

对不同Mo含量（5％、10％、15％和20％，质量分数）的二元Ti-Mo合金的显微组织和机械性能进行了研究。结果表明：当Mo含量为5％时，合金由单一的等轴α相组成；Mo含量为10％时，等轴α晶粒内部有针状析出物；当Mo含量为15％、20％时，合金由单一的等轴声β组成。Mo含量为10％，合金的综合性能最好：硬度为4510MPa，压缩强度为1636MPa，压缩率为22．5％，弹性模量为29．8GPa。Mo含量的增加有利于合金组织的细化，塑性的提高。Ti-Mo合金是一种有发展前景的口腔修复用钛合金。     

专利名称:一种Ti-Nb-Mo-O系高阻尼合金及其制备方法

正专利申请号:CN201110400465.2公开号:CN102409196A申请日:2011.12.05公开日:2012.04.11申请人:天津大学本发明公开了一种Ti-Nb-Mo-O系高阻尼钛合金,按原子百分比计,合金化学成分为Ti:73.5%,Nb:15.0%~23.0%,Mo:2.0%~10.0%,O:1.5%。本发明高阻尼钛合金中添加了Nb、Mo两种β相稳定化元素及O原子,这种Ti-Nb-Mo-O系合金属于β相钛合金。本发明Ti-Nb-Mo-O     

合金元素、加工与热处理对医用β型钛合金力学性能的影响及微观分析

研究了不同合金添加元素（Mo,Sn,Zr,Nb）、加工以及热处理对近β型医用钛合金力学性能和显微组织的影响规律,讨论了保持医用钛合金强度、弹性模量和塑性优良匹配的影响因素和解决办法。研究发现：Ti-Nb-Zr-Mo-Sn合金中增加Zr,Mo,Sn元素含量使合金强化,而增加Mo,Nb元素含量和热加工率利于降低弹性模量;经过固溶处理后强度和弹性模量降低,经时效处理后合金产生弥散强化和细晶强化使强度和弹性模量增加;热轧态和固溶状态下产生应力诱发马氏体而导致较低的屈强比和允许应变,利于二次加工和实际应用。     

医用近β型TLM合金的超亲水表面改性

医用近β型钛合金TLM(Ti - 25Nb - 3Zr - 2Sn - 3Mo)具有优良的力学和生物学性能.TLM合金经过NaOH溶液处理后表面形成了钛(铌)酸钠凝胶层,再经过稀HCl浸泡后转化为氧化钛(铌)凝胶层.经过2.5 mol/L NaOH(12 h)-HCl处理的TLM合金表面形成了纳米多孔凝胶层,15 mi...     

Timetal 5111和Timetal 5111 0.05Pd钛合金

Timetal5111合金是80年代末期由Timet与美国海军共同开发研制的近a型钛合金。合金成分为：Ti－5Al－1Zr－1Sn－1V－0．8Mo－0．1Si。合金的突出特点是良好的断裂韧性及抗应力腐蚀性能,应力腐蚀危险比,该性能指标优于船用钛合金48－OT3（Ti－4AI－0．005B）,相当于Ti－6211（Ti－6Al－2Nb－1Ta－0．8Mo）;冲击韧性大约为Ti－6Al－4V的3倍;易焊接,可进行大型材的焊接。该合金强度略低于Ti－6Al－4V,延性略高于Ti－6Al－4V,σb＝750MPa～800MPa,s≥13％,但通过调整氧含量可使强度达到Ti－6Al－4V的水平。目前可生产重…     

低模量,高强度和人体植入用钛合金

优质的矫形钛合金应具有低弹性模量、低缺口敏感性和良好的生物相容性,同时还要避免存在铝和钒,为此研制出一种新的β钛合金Ti—12Mo—6Zr—2Fe.由于钼和锆较钛高得多的熔点和密度,很难用传统的二次真空电弧熔炼方法熔炼出均匀的Ti—12Mo—6Zr—2Fe铸锭,因此制定了这种新合金的三次熔炼技术,即两次真空电弧熔炼加一次电子束熔炼或两次等离子电弧熔炼加一次真空电弧熔炼.新合金具有优异的     

Nb对铸态HP40合金抗氧化及高温强度的影响

通过Gleeble-1500热模拟机研究了Nb含量对10 kg真空感应炉熔炼的铸态HP40合金(%:0.40C、25Cr、35Ni、0.15Mo、0.05Ti、0.4～2.1Nb)1 150℃抗氧化性和抗拉强度的影响。结果表明,0.8%Nb时,HP40合金具有最佳的综合高温性能:在1 150℃合金氧化增重最低,为0.766 g/(m²·h),抗拉强度最高,为52 MPa。     

低成本钛合金研究

采用廉价的Fe—Mo中间合金设计研究出Ti8LC和Ti12LC低成本钛合金，前者为近α型，后者为近β型钛合金，两者的室温拉伸性能均优于TC4，Ti12LC的热加工温度更低。     

烧结工艺对医用Ti-Nb-Ta-Zr合金微观结构及性能的影响

低模量β钛合金因具有优良的生物相容性成为目前生物医用植入材料的研究热点。其中,Ti-Nb-TaZr因含无毒元素,且具有强度高、塑性好等优点,在生物材料领域得到广泛的发展。本文采用传统粉末冶金法制备Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金,结合显微硬度分布,根据均匀性指数和硬度变化系数分析相分布均匀程度,开展烧结工艺对钛合金微观结构与力学性能的影响研究。结果表明:随烧结温度的提高和烧结时间的延长,基体小孔隙尺寸逐渐减小并消失,相组成及分布发生了相应的变化,Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金压缩弹性模量为(4.77±0.48)～(7.4±0.81)GPa,先增大后减小,接近松质骨弹性模量。在模拟体液环境下,烧结态Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金阻抗谱呈现半容抗弧特征,相位角在较宽的频域10-1～102Hz之间存在峰值,表现出较高的耐蚀性能,为医用钛合金的生物力学性能研究提供理论基础。     

Mn含量对铸造高铌TiAl合金组织和性能的影响

选择两种Mn含量不同的高铌TiAl合金Ti46Al8Nb2Mn0.2B和Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B,通过热等静压(HIP)及后续热处理,结合组织和力学性能的分析,研究了Mn含量对高铌TiAl合金的组织和性能的影响.XRD和SEM背散射电子实验结果表明:Mn含量较高的Ti46Al8Nb2Mn0.2B合金,经热等静压及循环热处理,得到的双态组织较粗大,并且有少量脆性β相存在;Mn含量较低的Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B合金,经热等静压后直接在双相区长时间保温处理,得到了细小的双态组织,并且完全消除了β相.室温拉伸实验表明,Mn含量的降低提高了Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B合金的力学性能,其延伸率、屈服强度和断裂强度分别达到2.4%、548MPa和660MPa.断口形貌分析表明,室温下两种合金都属于解理断裂.     

化学计量比对NiAl-Mo(Nb)金属间化合物显微组织和力学性能的影响

Ni-30Al-8Mo-2Nb合金由NiAl、Mo和少量的Ni3Al相组成树枝晶.Ni-40Al-8Mo-2Nb合金由NiAl和Mo两相组成树枝晶.Ni-50Al-8Mo-2Nb合金由NiAl、Mo和少量NiAlNb(Laves)相组成不规则的树枝晶.在3种合金中,NiAlNb(Laves)相只存在于富Al的合金中.Ni-40Al-8Mo-2Nb合金的压缩屈服强度高于Ni-30Al-8Mo-2Nb合金的压缩屈服强度,而且在低温或高应变速率时强度差异更大.Ni-30Al-8Mo-2Nb和Ni-40Al-8Mo-2Nb合金的峰值应力的变化规律与压缩屈服强度的变化规律一致.透射电镜观察表明,Ni-40Al-8Mo-2Nb合金的高温变形行为受动态回复和动态再结晶所控制.     

Ti—6.5Al—2.5Sn—4Zr—1Nb—0.7Mo—0.15Si钛合金

Ti－7．5Al－11Zr－1Nb－0．5Mo－0．1Si（BT18）合金是前苏联航空材料研究院（B11AM）于1963年研制成功的一种耐热铁合金,可用于制造500℃～600℃长时工作（6cob以下）的零件．T一65AI－2．SSn－4Zr－1Nb－O．7M0－0．15St田T18p合金是BT18的改型合金．与BT18合金相比,BT18Y的川、Zr含量降低,并以元素Sn进行补充合金化．BT18Y合金被推荐用于BT18铁合金相同的工作条件．由于BTISY合金通过用部分锡代替结并降低其铝错含量,虽然使其在工作温度下的瞬时强度有所降低,但有更好的热稳定性、抗闭变性能和冲击韧性等．BTIS…     

(Mo,Zr,Ti)_xO_y粒子对旋锻Mo-Ti-Zr合金性能和组织的影响

以Mo粉、Ti粉、Zr粉为原料,采用冷等静压和1920℃高温烧结工艺制备直径28mm的Mo．0．55％Ti-0．1％Zr（数据为质量分数）合金棒,将合金棒进行旋锻形变强化处理后,再用LJ-3000A型拉伸试验机及JSM-5600LV型扫描电镜等研究第二相氧化物颗粒（Mo,Zr,Ti）xOy对旋锻合金棒抗拉强度和显微组织的影响．研究结果表明：对烧结态钼合金进行旋锻处理可提高钼合金抗拉强度,在1250℃旋锻断面收缩率达到33％时,钼合金棒外围比心部密度高而拉伸强度低。（Mo,Zr,Ti）xOy粒子对Mo-Ti-Zr合金具有强化作用,但易于弱化钼晶粒界面而产生断裂并促进再结晶,使钼晶粒发生长大。     

热变形参数对钛合金两相区流变行为的影响

以热轧态Ti80合金作为基材,在Gleeble-3500热模拟测试机上进行高温压缩测试,变形温度为800～1000℃,应变速率为0.01～10 s-1,总变形比例为75％.结果 表明:Ti80钛合金在800～950℃时处于α+β两相区,其流变行为受变形温度和应变速率的显著影响.Ti80钛合金的加工硬化主要来自于初始α相...     

用于飞机发动机的耐热钛合金

含有(wt%)5～6Al、2.5～4.5Sn、2～4Zr、0.75～1.25Nb、0.1～0.6Mo、0.2～0.4Si 余为 Ti的钛合金,在1010～1050℃,最好在1050℃β相区加热,在500～600℃、24h 时效。合金在800～900℃,最好在850℃再增加一次热处理。经以上工艺处理的合金具有很薄的叠层α结构,这种沉淀物经常在界面处产生。合金最好含有0.24～0.4wt%     

原料粒径与烧结温度对放电等离子烧结Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金组织和性能的影响

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备生物医用Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金,研究原料粒径与烧结温度对合金显微组织和力学性能的综合影响。结果表明:烧结合金组织由β-Ti相基体及少量未熔化金属颗粒和残留α-Ti相组成,烧结温度的升高会减少未熔化金属颗粒和残留α-Ti相;在相同烧结温度下,Nb、Ta、Zr金属颗粒粒径的减小,会促使烧结合金中的β-Ti相组织更为均匀并使未熔化金属颗粒明显减少,从而降低合金的压缩弹性模量和提高合金的抗压强度与致密度;在Nb、Ta、Zr金属颗粒粒径为10.5μm和烧结温度为1 200℃时,合金获得了压缩弹性模量为46 GPa、抗压强度为1 550 MPa的最佳综合力学性能。     

多组元钛合金电子束冷床炉熔炼挥发规律研究

利用电子束冷床炉(EB炉)一次熔炼制备TC4、Ti6242、TA15钛合金铸锭,采用Langmuir定律对熔炼过程中Al、Sn、Zr、Mo等元素的挥发规律做了简要的数值分析,并与实际挥发规律进行了对比分析.结果表明:EB炉熔炼TC4、Ti6242、TA15钛合金过程中,Al元素在3种合金中的挥发率有所不同,挥发率由大到...     

Al,Ti,Nb,Mo含量对新型Ni-25Cr-20Co镍基合金中γ'和η析出相的影响

利用热力学计算软件Thermo-Calc分析了新型Ni-25 Cr-20Co镍基高温合金(/％:0.03C、25Cr、20Co、0.50Mo、1.38Al、1.38Ti、1.50Nb、余Ni)中可能的平衡析出相,得出该合金的平衡状态图和Al、Ti、Nb、Mo含量(分别为0.5％ ～2.5％)对γ’和η相析出行为的影响.结果表明,增加Al、Ti和Nb的含量可以提高γ '相的析出量,但Ti和Nb会促进η相的析出并扩大其析出温度范围,Co和Mo对两种析出相的影响较少.