合金元素Cr对钛合金燃烧行为的影响

以直流电弧激发燃烧法（ＤＣＳＢ）点燃钛合金,探讨了合金元素Ｃｒ对钛合金燃烧行为的影响,结果表明,合金元素Ｃｒ含量高于１０％可改善钛合金的阻燃性能,大于１５％效果更明显,而Ｔｉ－Ｃｒ二元合金不具有阻燃性能,原因在于,Ｔｉ－Ｃｒ合金燃烧产物表面均开裂多孔,Ｔｉ－（〈１０％）Ｃｒ合金的燃烧产物与基体界面亦如此,不可能阻止氧向基体内扩散,而Ｔｉ－（〉１０％）Ｃｒ合金的燃烧产物与基体的界面富积Ｃｒ,氧化物比     

阻燃钛合金的高温氧化行为

研究了阻燃钛合金Ａｌｌｏｙ在６００℃－９００℃范围内的氧化行为。氧化增重试验及ＸＲＤ、ＳＥＭ，ＸＰＳ和ＥＰＭＡ的分析结果表明，在７００℃以上，氧化速度随温度升高而快速增长，９００℃的氧化速度近似于线性规律，氧化增重比常规高温钛合金的钛铝金属间化合物大得多。其原因主要是：（１）由于Ｃｒ含量较低，以及Ｃｒ同Ｏ的亲合力小于Ｔｉ同Ｏ的亲合力，在６００℃以上表面不能形成保护性Ｃｒ２Ｏ３模；（２）在７００℃以     

Ti40合金的阻燃性能及其阻燃机理分析

采用ＤＣＳＢ法和金属液滴实验法评价Ｔｉ４０阻燃钛合金的阻燃行为,并初步分析影响钛合金抗燃烧的因素和阻燃机理。结果表明：Ｔｉ４０合金具有良好的阻燃性能,低溶点,高热导率和单一稳定β组织的钛合金具有良好的阻燃性能;     

Ti40阻燃钛合金的高温氧化行为

研究了高稳定β型阻燃钛合金Ti40合金在900℃-1050℃温区内氧化时的氧化行为。结果表明：随着温度的升高及时间的延长，试样表面氧化皮由较为平整变化为表面氧化皮严重脱落且基体表面呈现为淡绿色。对该物质进行能谱分析后显示淡绿色物质为TiO2和Cr2O3的混合物。900℃～1000℃的氧化动力学曲线显示，随温度升高氧化增重急剧增加，在温度1000℃～1050℃范围内，试样氧化增重虽仍随时间的增加而增加，但总量有所下降。     

V元素对Ti-V-Cr系阻燃钛合金热强性的影响

配制不同V含量的3种阻燃钛合金，分别测试其在不同热暴露和蠕变工艺下的热稳定性能和蠕变性能，并观察其显微组织。结果表明，随V元素含量的增加，合金热稳定性能和抗蠕变性能提高，并且V元素的含量对热稳定性能和蠕变性能的影响存在一个最佳含量，小于该含量时，V元素含量对热稳定性能和抗蠕变性能影响较大，大于该含量时，含量增加对其性能影响不大。在讨论中指出，V元素对热稳定性能和蠕变性能的影响主要表现在对β相稳定性的影响，对TiCr2相形成过程的影响和与空位的相互作用三个方面，并详细论述了其机理。     

Al元素对Ti-V-Cr系阻燃钛合金热强性影响的研究

制备了Ti-25V-15Cr-0．2Si和Ti-25V-15Cr-2Al-0．2Si2种阻燃钛合金，分别测试其在不同热暴露和蠕变工艺条件下的热稳定性能和蠕变性能，并观察了组织。结果表明，Al元素提高了Ti—V-Cr系阻燃钛合金的室温力学性能，降低了热稳定性能和抗蠕变性能；在实验的热稳定和蠕变工艺参数下，2种合金中只存在a相和Ti5Si3相，没发现其他过渡相和中间化合物；在热暴露和蠕变过程中，组织稳定性降低，Al元素的添加促进了a相和Ti5si，相的析出，降低了Ti-V-Cr系阻燃钛合金抗蠕变性能和热稳定性能。     

Al元素对Ti40阻燃钛合金550℃热稳定性的影响

研究Ti-25V-15Cr-0.2Si和Ti-25V-15Cr-2Al-0.2Si两种阻燃钛合金在550℃热暴露不同时间后的力学性能，并应用光学显微镜、X射线衍射、透射电镜对合金组织进行分析。结果表明，Al元素使Ti40阻燃钛合金在550℃的热稳定性能显著降低；对相的分析表明，Al元素可促进合金中Ti5si3和α相的形成。在550℃热暴露200h条件下，出现明显的TiCr2有序相。降低组织的稳定性及使合金在热暴露过程中生成过多的第二相是Al元素降低合金热稳定性能的主要原因。     

Ti—V—Cr阻燃钛合金的微观组织

采用金相,Ｘ射线衍射和透射电镜研究了Ｔｉ－Ｖ－Ｃｒ阻燃钛合金的微观组织,利用金属液滴实验法测试了合金的阻燃性能,结果表明：Ｔｉ－Ｖ－Ｃｒ系合金具有很好的阻燃性能,该系合金为单一的等轴β组织,不存在第二相析出物,合金元素Ｖ含量升高以及Ａｌ的加入并不影响合金的微观组织特征;经４００℃,１００ｈ热暴露后,合金仍为单一的β组织,表明Ｔｉ－Ｖ－Ｃｒ系合金的组织结构是稳定的。     

高度稳定化β型阻燃钛合金Ti40的氧化和氧化层剥落机理

对高度稳定化β型阻燃钛合金Ti40的氧化机理和氧化层剥落机理进行研究表明：合金氧化增重随温度升高明显增加,至1050℃反而降低;600℃的氧化膜主要为TiO2和V2O5,高于700℃氧化,因V2O5的挥发,氧化膜主要为TiO2,随温度升高,氧化物晶粒粗化,氧化膜疏松多孔,与基体黏附性降低,不低于900℃时开裂和剥落,不低于800℃氧化,氧化层疏松还存在SiO化合物,温度升高,SiO数量增多,由圆形球变为星形,至1050℃随氧化层剥落而消失;剥落后的基体氧化层仍为疏松状,有不连续分布的Cr2O3膜存在,同时还分析了Ti40合金不抗氧化的原因及氧化机理,提出了氧化机理模型。在分析氧化膜内应力产生及内应力释放机制基础上,提出了Ti40合金氧化层开裂、剥落机理。     

国内钛合金近几年学术研究进展

在钛合金研发受到高度重视的同时，相关钛合金的基础研究国内也较重视，取得了较好的成绩，如发展的近β锻造技术、准β锻造技术、三态组织、阻燃机理、低温变形机理、原子与空位的交互作用等等。本文综述了国内钛合金近几年的学术研究进展。     

A comparative study of the oxidation with water vapor of pure titanium and of Ti-6Al-4V

The oxidation kinetics of pure titanium and of Ti-6Al-4 V by water vapor were studied between 650 and 950°C and from 0.5 to 18 Torr. The results showed a marked similarity of the oxidation behavior for both the alloy and pure titanium. The rate curves had the same appearance. At low temperatures (below 750°C) they exhibited two stages. At high temperature the first of these stages was not observed. Scanning electron microscopy (SEM) and electron probe analyses of the scale showed that the structure of the scales was also similar over the temperature range 750–900°C: they consisted of two layers of rutile, and, in the case of the alloy, of a thin sublayer of alumina between the other two. Furthermore, SEM examination of the surface of oxidized specimens revealed the existence of whiskers.     

钛合金耐磨微弧氧化制备技术的研究进展

钛合金质量轻,比强度高,尤其耐蚀性优异,在海洋、航空航天、医疗器械等领域应用越来越广泛.但钛合金硬度较低,摩擦因数高,粘着磨损、磨粒磨损和微动磨损倾向大,极大限制了其作为摩擦部件的应用.微弧氧化处理可以获得硬度高的陶瓷质膜,附着力强,既可以单独使用来提升钛合金的耐磨性,又能与多种后处理方式兼容,是提高钛合金耐磨性的有效...     

The interaction of titanium and titanium alloys with nitrogen at elevated temperatures. II. The nitridation behavior of alloys containing 5 weight percent of aluminum or chromium

The nitridation behavior of a Ti-5Al and a Ti-5Cr alloy has been examined at 1000°C and compared with the performance of pure titanium, involving gravimetric, metallographic, and microhardness studies. All of the materials corrode in accordance with a parabolic overall weight gain-time regime, pure titanium nitriding faster than either of the alloys. The reduced rates of nitridation of the alloys relative to pure titanium are reflected in the smaller relative depths of nitrogen dissolution in the substrates and may be accounted for by the corresponding decreased diffusivity values for nitrogen. The addition elements appear to play no part in the linear scaling reactions.     

钛建材及表面处理技术

采用直流电弧激发燃烧法（DCSB法）测试Ti40,AlloyC和TC4合金在3种气氛条件下的相对质量燃烧速度。结果表明：与TC4合金相比，Ti40和AlloyC均具有较好的阻燃性能，用氮气来稀释空气能够降低钛合金的燃烧速率。用扫描电镜（SEM）与X射线能谱（EDAX）观察分析了合金的燃烧产物、界面与基体，发现：当Ti40和AlloyC燃烧时，V优先迁移至表层，因而燃烧区表层氧化层为富V贫Cr，而燃烧产物与基体界面附近氧化层则为富Cr贫V。Ti40与AlloyC界面的富Cr贫V混合氧化层非常致密，既可抑制氧扩散入基体，又可阻碍基体中的V扩散进入燃烧区。TC4燃烧时，虽然Al优先迁移至表面与氧反应生成Al2O3，但该氧化层不连续不能有效降低燃烧速度，Cr,V元素均对合金燃烧时界面氧化层的致密化有重要作用。     

YG8与TA15真空扩散焊

采用ANSYS软件对YG8与TA15真空扩散焊接头残余热应力进行三维瞬态有限元数值模拟，验证了Cu作为中间层材料在缓解YG8／TA15接头热应力方面的作用。在焊接温度为860℃与880℃，压力为5MPa，扩散焊时间为60min的条件下，进行YG8与TA15的真空扩散焊，分析了YG8与TA15连接界面的微观组织形貌。结果表明，YG8／Cu界面呈一条深色曲线，结合良好；而TA15／Cu界面生成呈层状分布的脆性Ti-Cu金属间化合物，将会影响到接头的整体性能，故对其在结合界面的体积与分布状态必须予以控制。     

Influence of the nature of alloying elements on the adherence of oxide films formed on titanium alloys

In order to study the influence of aluminum, chromium, and silicon on the adherence of oxide layers to the metallic substrate for binary alloys of titanium, adhesion measurements were carried out and the results were correlated with the oxidation behavior of these materials. Ti-Al, Ti-Cr, and Ti-Si alloys were prepared and oxidized at temperatures of 550–700°C in air and in oxygen, for oxidation times from a few hundred to several thousand hours. The reaction kinetics were followed using continuous thermogravity or daily weighing of samples. For Ti-Al and Ti-Si alloys, a slight decrease in the adherence of oxide layers to the substrate was observed for the lowest aluminum contents (1.65 and 3%) and silicon content (0.25%) as compared with the behavior of unalloyed titanium; at higher levels, the adherence increased with the alloying element content. For Ti-Cr alloys, the addition of chromium increased the adhesion of oxide layers to the substrate for all cases; however, the change in adhesion with chromium content was not monotonic.     

钛及钛合金高温氧化行为研究

对工业纯钛TA2、TC4及Ti60合金分别在600、700、800℃进行氧化,得到氧化增重曲线.利用SEM、XRD等手段对氧化表面形貌、氧化产物构成及分布进行研究并分析了3种钛材在不同温度下的氧化机制.结果 表明:随着温度升高,TA2、TC4以及Ti60三种钛材的抗氧化能力均有所下降,且抗氧化能力由强到弱依次为Ti60...     

两种Ti—V—Cr系阻燃钛合金在450℃～650℃下的高温氧化行为

研究了稳定β型钛合金ZT1(Ti-25V-15Cr)和ZT2（Ti-35V-15Cr）在450℃～650℃温区内氧化时的氧化行为，研究结果表明，在低于500℃氧化时，合金氧化的主导因素是合金中钛元素的氧化；高于500℃氧化时，合金中的钒元素以钒氧化物的形式存在是合金氧化的控制因素。     

A diffusional analysis of the oxidation of binary multiphase alloys

A nonsteady-state diffusional analysis has been applied to the oxidation of binary multiphase alloys. In addition to the solubility of the solute element in the continuous solid-solution phase, the volume fraction and the size of the second-phase particles have been found to be crucial for the exclusive formation of the solute oxide. By solving the diffusion equations, the oxidation behavior of a multiphase alloy has been quantitatively related to a microstructure parameter, P _L ,which is a function of both the volume fraction and shape of the second phase. Moreover, the effectiveness of alloying for alloys with differently shaped second-phase particles on the oxidation of multiphase alloys has been discussed.