两相钛合金超塑性变形机理的研究

本文通过对Ti-6Al-4V(modi.)和Ti-4Al-4Mo-2Sn-0.5Si(IMI550)等α-β钛合金的超塑性(SP)研究,讨论了两相钛合金超塑性变形(SPD)的数学描述和超塑性变形机理。 研究SPD过程中σ和ε的关系,采用应变速率循环法(Strain rate cycling)。一般进行三个周期、用松弛法(Cross-head rever-     

少量TiB_2对Ti-6Al-4V合金β晶粒长大动力学的影响

研究了少量TiB_2对两相型钛合金Ti-6Al-4V的"晶粒长大行为的影响。在"相变点以上进行高温固溶+水淬处理,之后进行显微组织观察确定合金晶粒度。实验研究发现,TiB_2在钛合金中最终转化为TiB,这些TiB粒子主要分布在晶界处并显著限制了合金的晶粒长大。在超过相变点100℃固溶120min,Ti-6Al-4V-0.32TiB_2合金β晶粒仅仅长大了79μm。动力学分析表明,Ti-6Al-4V-0.32TiB_2的晶粒长大指数分布在0.036~0.037范围内,远远小于Ti-6Al-4V合金,而晶粒长大激活能是Ti-6Al-4V合金的4倍。理论计算结果表明,晶界TiB粒子的排列方式也显著影响钉扎效果。     

可模锻钛合金强度高抗蚀性好

美国ATI华昌公司制成了强度与Ti-6Al-4V相当，且可热加工、冷加工的钛合金。这种被称为ATI425合金的成分为Ti-4Al-2．5V-1-5Fe-0．250，其最重要的特点是易于制造和成形。测试表明，这种合金比Ti-6Ak-4V易于制造。     

Ti_3Al基合金在不同温度下的形变与断裂行为

一、前言 Ti_3Al基合金(如Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo at％)是未来用于650～700℃具有发展前途的新一代高温结构材料。其微观组织与力学性能的关系,如拉伸、蠕变、疲劳和断裂韧性等,均得到了广泛的研究。研究表明,Ti_3Al基合金的形变与断裂机制不仅与形变温度有关,而且与环境因子密切相关。然而,目前较少报道Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo合金在不同温度下和不同形变环境中的断裂机制和形变行为。本论文通过研究Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo合金在25～980℃温度范围的拉伸形变行为和在不同拉伸环境(真空或空气)下的断裂方式,探讨Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo合金的形变和断裂机制。 二、试验方法 本研究采用的合金为Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo(at％),其化学成分(重量百分比)为14.4Al,19.3Nb,3.5V,2.2Mo,0.100,0.018N,其余为Ti。经真空自耗电极电弧炉熔炼的铸锭在开坯,α_2+β两相区锻造和α_2+β两相区热处理后,制成φ5×25mm拉伸试样。在     

航空用钛合金紧固件选材分析

分析了三类钛合金紧固件材料的应用概况、材料特性和紧固件制造技术特点.结果表明BT16钛合金制造冷变形强化紧固件的工作量和成本最低;采用热镦和真空固溶时效制造的Ti-6Al-4V紧固件的密度最低,强度和疲劳性能最好;采用β合金制造的螺栓综合水平要比BT16和Ti-6Al-4V紧固件低,但可用其冷镦铆钉在需要的场合使用.     

基于TiH2原料的粉末冶金Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金的组织与性能研究

目的 研究烧结工艺对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织演变及力学性能的影响.方法 以TiH2粉末为原料,采用粉末冶金工艺制备低成本高性能的Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金,分析合金在不同烧结条件下组织与性能的变化规律.结果 TiH2的脱氢温度区间集中在450～700℃;Ti-6Al-3Nb-2Zr-1...     

高性能钛合金Super-TIX800的实用特性

日本开发了Super-TIX系列钛合金,它不含高价的添加元素,具有优良的热加工和冷加工性能,室温强度在700～1 000 MPa之间.该系列钛合金大致可分为2大类:①Ti-Fe-O-N系,其强度水平在CP纯钛与TC4合金之间;②Ti-Fe-Al系,目的是代替TC4合金.特别是第1类的代表性合金Super-TIX800(Ti-1.0Fe-0.35O-0.01N),具有介于Ti-6Al-4V和Ti-3Al-2.5V之间的高强度,且有很好的热加工和冷加工性能,添加元素仅是Fe,O,N等廉价元素,而且该合金的残废料可以通过电子束炉重熔后作为CP纯钛再次利用.这种合金的热延性和热变形抗力与CP纯钛相当,可不经中间退火直接从φ13.5 mm冷拉到φ1.5 mm,而且具有与CP纯钛和TC4同等的焊接性能.     

Effect of Sputtered TiAICr Coatings on Oxidation and Hot Corrosion Resistance of Ti-24Al-14Nb-3V

The effect of sputtered Ti-50Al-10Cr and Ti-50Al-20Cr coatings on both isothermal and cyclic oxidation resistance at 800～900°C and hot corrosion resistance at 850°C of Ti-24Al-14Nb3V was investigated. Results indicated that Ti-24Al-14Nb-3V alloys exhibited poor oxidation resistance due to the formation of Al2O3+TiO2+AlNbO4 mixed scales in air at 800～900°C and poor hot corrosion resistance due to the spallation of scales formed in Na2SO4+K2SO4 melts at 850°C. Both Ti-S0Al-10Cr and Ti-50Al-20Cr coatings remarkably improved the oxidation and hot corrosion resistance of Ti-24Al-14Nb-3V alloy.     

低温下可成形无余量钛合金

由日本 NKK钛合金公司生产的 SP- 70 0钛合金的可成形性优于其它钛合金 ,现正由俄亥俄州 RMI钛公司向亚洲外的市场销售。该合金在相对低温条件下可加工成形为近无余量零件。此合金在 770～ 80 0℃之间呈超塑性 ,比 Ti- 6 Al- 4 V约低 140℃。合金中含铝 4 . 5% ,钒 3% ,钼 2 % ,铁 2 %。由于具有极精细的微观结构及低的 β转变温度 ,使其在低于 80 0℃时可超塑成形而不导致流变应力有很大提高。合金在这一温度下也可进行扩散连接。可以避免快速冷却引起的热变形 ,而且疲劳寿命以及抗氢致应力腐蚀开裂能力有所改善。RMI公司准备进一步…     

国外消息

一种新型钛合金——Transage129 新型钛合金Transage 129用于制造各种普通的飞机锻件,能减轻重量,降低成本。其成分为:Ti-2Al-11.5V-2Sn-11Zr,比重:4820公斤/米~3,β相变温度大约为720℃。 该合金具有高的比强度、好的断裂韧性和显著的等温(650～760℃)净锻能力。由于锻造温度较低,故模具使用寿命也较长。板材成型     

阳极氧化电压对β型Ti-12Mo-3Nb钛合金表面形貌和亲水性的影响

在医用钛合金表面制备TiO2纳米管阵列是提高其生物相容性的有效手段.以成本相对较低的新型β型生物钛合金Ti-12Mo-3Nb为对象,在含NH4F(0.5％)的丙三醇水溶液中,利用阳极氧化法在其表面制备TiO2基纳米管阵列,研究阳极氧化电压(20～50 V)对纳米管阵列形成过程、形貌以及亲水性的影响.结果表明,Ti-12...     

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金中的相变研究

一、前言 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al(简称Ti-15-3)属于新型高强度亚稳β钛合金,通常在固溶时效状态下应用。因此,了解该合金在固溶处理及时效期间的组织转变性质,特别是亚稳β相的分解过程对控制合金的最终力学性能是至关重要的。但国外文献中这方面的研究工作报道甚少,尤其缺乏等温转变的数据资料。目前,国内对Ti-15-3合金尚处于研制的初始阶段,需加快对该合金各方面的冶金和工艺特性的研究与探讨。为此,本文以Ti-15-3合金等温转变的试验研究为基础,比较系统地阐述了亚稳β相在300℃～700℃温度范围内的相转变规律,在低温时效期间,存在明显的β→β’+β相分离反应,这一特点对制定该合金的时效工艺制度有指导意义。 二、试验程序 φ150mm的真空自耗重熔的Ti-15-3铸锭,经β区加热开坯锻成热轧板坯,表面铣削加工后于900℃热轧成6mm厚的板材,再经β区固溶退火及喷砂酸洗后进行冷轧,最终冷轧板厚度为1mm,并从中切取全部金相试样。该炉次化学成分为Ti14.42V2.66Cr2.6Sn2.92Al-0.11O_2(wt％),合金相交点T_β=760±5℃。 金相试样在锡浴炉内经820℃固溶处理20min后分别转移至300～700℃的等温锡浴炉内保温0.5min～48h,出炉后水淬。炉温控制精度为±5℃。     

YF-22战斗机选用的钛合金

一种高强度锻造钛合金已被洛克希德公司选为先进战术战斗机YF-22的原形机的机身材料,该合金的成分是Ti-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-0.25Si。它的室温极限拉伸强度为1275MPa,而Ti-6Al-4V的拉伸强度为992MPa。在316℃,它的拉伸强度是979MPa,而Ti-6Al-4V的极限     

钛合金在大型运输机上的应用

随着航空业的复苏,大型运输机的需求量日益增多.钛合金在大型运输机上的用量不断扩大,B787客机和C-17军用运输机的钛合金用量已分别达15%和10.3%.B777使用了Ti-10V-2Fe-3Al合金主起落架载重梁,B747使用了Ti-6Al-4V合金主起落架梁、A380和A350使用了全钛挂架.钛合金在大型运输机上的应用出现亮点是使用了钛合金整体精铸件、钛合金薄璧铸件、石墨纤维钛合金层板、新型高强高韧近β钛合金.文章最后指出我国航空界和材料界应充分重视相关钛合金材料及其热加工工艺研究开发和应用工作,不断提高使用性能,降低生产成本,以满足大型运输机的发展需求.     

钛合金铸造螺旋桨的研究

选用TA7(Ti-5Al-2.5Sn)和TC4(Ti-6Al-4V)钛合金铸造了水翼快艇用螺旋桨。合金用真空自耗电极电弧炉熔炼,在真空自耗电极凝壳铸造炉中用石墨模离心浇注成钛合金螺旋桨。对合金进行了机械性能、空泡剥蚀性能、腐蚀疲劳性能及应力腐蚀性能等试验;对钛合金螺旋桨进行了装艇实船试验。结果表明,钛合金是理想的螺旋桨材料。     

3D打印医用钛合金的抗菌性能和体外生物相容性

应用选择性激光熔融技术(SLM)制备出3D打印医用钛合金Ti-6Al-4V和Ti-6Al-4V-5Cu,用平板共培养法研究测定其抗菌性能,用CCK8细胞增殖测定法、鬼笔环肽细胞骨架染色法和Annexin-V/PI流式细胞术研究了这种合金的抗菌性能和对小鼠胚胎成骨前体细胞(MC3T3-E1)的体外生物相容性影响。结果表明,3D打印Ti-6Al-4V-5Cu合金具有较高的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到(57.03±1.55)%。在CCK8细胞增殖毒性测定、细胞骨架鬼笔环肽染色实验和Annexin-V/PI双标记法流式分析三种研究中Ti-6Al-4V-5Cu表现的优越,具有更好的体外生物相容性。     

TC4钛合金板不同加工条件下组织对比研究

通过对Ti-6Al-4V钛合金进行常规锻造及换向墩拔锻造热塑性变形加工,然后再进行多火次换向热轧变形,研究换向墩拔锻造热塑性变形加工及多火次换向热轧变形过程中Ti-6Al-4V钛合金组织的演变。试验结果表明,采用墩拔锻造与多火次轧制加工方式,板坯组织由原始双态组织(等轴α及转变(α+β))逐步演变成完全等轴α组织形态,组织更加细小、均匀,有效保证了板材组织及性能各向同性。     

Ti-2Al-2.5Zr和Ti-4Al-2V合金在300℃水蒸气中的氧化层特点

在300℃水蒸气中的氧化层特点Ti-2Al-2.5Zr和Ti-4Al-2V合金是2种新型的α钛合金,主要用于航空、核反应等特殊领域的管线系统.目前,对该合金的研究多集中于变形后的组织、变形应力-应变特性、织构、结晶动力学及注入N+后的表面改性.     

TI-6Al-4V合金置氢-除氢组织与力学性能

为研究除氢处理对置氢钛合金组织与性能的影响,对Ti-6Al-4V合金在不同参数条件下进行了置氢与除氢处理,采用光学显微镜分析了置氢-除氢处理过程中Ti-6Al-4V合金微观组织的演化规律,通过室温拉伸试验研究了置氢-除氢处理后Ti-6Al-4V合金的力学性能,探讨了Ti-6Al-4V合金置氢-除氢组织与力学性能之间的相...     

Ti-12Mo-6Zr-2Fe钛合金的纳米压入特征

利用纳米压入测量仪测试了Ti-12Mo-6Zr-2Fe钛合金的硬度和模量.测试表明,Ti-12Mo-6Zr-2Fe钛合金的硬度比Ti-6Al-4V ELI高,而模量比后者低,与常规方法得到的规律一致,表明该方法能很好地表征钛合金的力学特性.对测试过程的分析表明这种方法得到的结果不能与传统方法得到的结果互换,表面状态对测量结果有一定影响.