钛会论文 高强度低成本Ti5322钛合金的抗弹性能及其抗弹机理研究

本文开展了高强度低成本Ti5322钛合金的抗弹性能及其抗弹机理研究,通过采用底推105长杆形穿甲模拟弹丸,对厚度为45mm的均质Ti5322钛合金靶板开展终点弹道侵彻实验,研究了高强度低成本Ti5322钛合金在长杆形穿甲弹丸侵彻条件下的抗弹性能及其抗弹机理,并探究了该低成本钛合金的典型抗弹效应：倾角效应。结果表明,高强度低成本Ti5322钛合金的质量防护系数高达1.80,和均质装甲钢相比提高了80％;其空间防护系数和均质装甲钢相当,约为1.02。结合损伤后靶板的宏微观损伤分析,发现：在长杆形穿甲弹丸的侵彻条件下,高强度低成本Ti5322钛合金的损伤机制和抗弹机理是通过自身的绝热剪切局域化行为实现的;这种Ti5322钛合金靶板的绝热剪切局域化行为,一方面,通过靶板的变形破碎协调了弹体侵入过程的挤凿作用;另一方面,弹靶作用过程中发生的弹靶互侵蚀行为有效的消耗了弹体动能。对高强度低成本Ti5322钛合金倾角效应的研究发现,在长杆形穿甲弹丸的侵彻条件下,Ti5322钛合金的倾角效应表现为正效应,这是因为,随着弹丸侵彻角度的增大,在弹靶作用初期就发生了严重的弹靶互侵蚀行为。     

硬度对装甲钢板抗弹性能的影响

借助用53式7．62mm WO-109C穿甲燃烧弹垂直撞击10mm厚、硬度为HRC44－56的Cr-Ni-Mo装甲钢板的穿甲试验研究了高硬度及超高硬度状态下硬度对装甲钢板抗弹性能的影响。观察分析弹坑形貌发现,装甲钢板材料力学性能的改变导致了穿甲机理的变化。一方面,硬度升高,增加弹丸开坑所消耗的能量,提高弹丸消耗的塑性扩孔功,且当硬度超过一定值时,弹丸可能发生破碎,从而有利于抗弹性能的提高。另一方面,硬度升高,导致绝热剪切临界失稳应变降低,易诱发冲塞破坏,而且塑性与韧性降低,可能导致背面盘状崩落破坏,从而使抗弹性能下降。在本试验弹靶体系下,上述两方面相反作用的结果导致装甲钢板背面强度极限基本上不随硬度变化而改变。     

高强度新合金Ti－461023钛合金板材性能的研究

本文研究了高强度新合金Ｔｉ－４６１６２３钛合金板材的热轧、温轧、冷轧、热处理、焊接、表面处理等工序参数对板材的影响。结果表明该合金有良好的工艺性能，焊接性能。弯曲性能、热处理效应。如采取合适的加工工艺、板材性能达到用户提出的技术条件。     

应变率对Mg-Gd-Y合金断裂机制的影响

对Mg-Gd-Y合金分别使用准静态压缩试验机、分离式霍普金森压杆、平头弹丸侵彻加载,研究了该合金在1×10-3,1×103,1×104s-1时,应变率对其断裂机制的影响.研究结果表明,在应变率为1×10-3 s-1时,呈现出脆性解理断裂特征;当应变率增加为1×103 s-1时,动态压缩后断口除了解理片层外,还出现了热软化带,变形局域化是裂纹形核的通道,最终导致材料的失效.在应变率约为1×104 s-1时,稳定侵彻阶段,绝热剪切带是更高应变率下导致材料断裂的原因,特定位置的绝热剪切带为相变带,应变率的提高有利于形成相变带.应变率是通过影响Mg-Gd-Y合金的热软化效果而影响其断裂机制的.     

Ti对Fe-Cr-Ni-Al合金抗氧化性能的影响

采用增质(质量增加)法研究Ti对显微组织为γ-Ni+γ′-Ni3Al的Fe-Cr-Ni-Al镍基合金和显微组织为α-Fe+β-NiAl的Fe-Cr-Ni-Al铁基合金在900℃下的高温氧化行为的影响。利用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射对氧化物的形貌、成分和相组成进行分析。结果表明:Fe-Cr-Ni-Al合金在900℃下氧化的质量增加遵循抛物线规律;当Fe-Cr-Ni-Al镍基合金中加入Ti后,合金表面形成一定的保护性较差的TiO2,随Ti含量增加,TiO2增多,发生严重的内氧化,导致合金抗氧化性能变差;而Fe-Cr-Ni-Al铁基合金中加入适量Ti时,合金表面形成保护性良好的Al2O3氧化膜,且Ti在晶界偏析,生成的TiO2将连续的外氧化膜和基体钉扎在一起,增加氧化膜的附着力,从而改善合金的抗氧化性能。但随Ti含量提高,Ti的偏聚程度增加,晶界上形成较多的TiO2,导致一定程度的内氧化,使铁基合金的抗氧化性能降低。     

Ti含量对U-Ti合金组织和性能的影响

采用真空感应熔炼的方法制备了U-0.5％Ti、U-0.75 ％Ti和U-0.95％Ti合金试样,研究了Ti含量对合金微观组织、室温拉伸性能和耐腐蚀性能的影响.结果 表明:三种成分的U-Ti合金组织均以针状和双凸透镜状马氏体为主,物相组成主要有α'相和U2 Ti相;随着Ti含量的增加,U-Ti合金的晶粒逐渐细化,U2Ti...     

Ti60合金等温锻造工艺研究

Ti60合金是我国自主研制的一种近α型高温钛合金。研究了等温锻造温度对Ti60合金显微组织、室温拉伸性能的影响,对比分析了合金600℃热暴露前后的性能变化规律。结果表明:随等温锻造温度的升高,Ti60合金锻态组织中初生等轴α相含量逐渐减少,β转变组织所占比例增多;两相区低温锻造的合金塑性最好,而β锻造的合金强度和塑性均较低,近β锻造的合金具有最佳的热稳定性能;在600℃经100 h热暴露后,合金均表现出强度略有升高,而塑性大幅降低的现象。     

Ti60合金保温过程中片状组织的粗化行为

研究了Ti60合金在α+β两相区(965℃)不同保温时间下加热过程中片状组织演变及粗化行为.利用X射线衍射(XRD)分析了相成分,用扫描电子显微镜(SEM)观察了保温后片层的显微组织,用能谱仪(EDS)分析了析出颗粒物的元素成分.结果表明:Ti60合金在两相区保温过程中,在不同的保温时间下,α/β相界面均不再光滑,β相...     

Ni—Ti形状记忆合金医用支架的研制

介绍了用Ｎｉ－ Ｔｉ 合金研制的一种新型医用支架。该医用支架无磁无毒、耐蚀耐磨，具有良好的生物相容性， 及手术操作简单， 遇热膨胀， 产生较大的超弹性和回复力， 可撑开狭窄区， 达到消除狭窄的目的。特别适用于食道、贲门、气管、胆道、尿道及肠道等狭窄部位的支撑。     

Ti-18高温高强钛合金研制

介绍了高温高强钛合金Ti 18(Ti 6Al 4Mo 4Zr 2Sn 1W 0 .2Si)的试制过程 ,对该合金的性能与组织关系进行了讨论。结果表明 ,Ti- 18合金在常温和高温下均具有优异力学性能 :Φ35 0mm饼材 4 0 0℃ / 10 0h持久强度在80 0MPa以上 ,4 0 0℃ / 10 0h/ 380MPa下的残余应变为 0 .0 4 8% ,4 5 0℃时的断裂强度大于 10 0 0MPa ,延伸率δ5在12 %左右。同时该合金具有良好的热稳定性。研究显示 ,Ti 18合金组织类型的差异对高温性能影响不大 ,该合金半成品可采用等轴组织的变形工艺。双重退火可充分发挥Ti 18合金的热强性潜力 ,是合理的热处理制度。     

对钛及钛合金板材表面"酸斑"的探讨

钛及钛合金薄板在经过碱、酸洗工艺处理后,经长时间放置板材表面经常会出现"酸斑"现象.通过对其产生原因进行分析,以确定合理的处理方案,从而满足用户的实际使用要求.结果表明板材表面存在的"酸斑"现象是可以预防控制和妥善解决的.     

高温、高应变率下Ti6321合金的力学行为及本构模型

为了研究Ti6321合金在高温、高应变率下的力学行为,采用分离式霍普金森压杆装置对Ti6321合金进行室温(25℃)和高温(200、400、600℃)动态压缩试验,对其在高温和高应变率下的力学性能、应变率敏感性和温度敏感性进行了研究。采用聚类全局优化算法构建了双态组织Ti6321合金在103s-1下的Johnson-Cook本构模型。结果表明,双态组织Ti6321合金在室温和高温下均存在应变率硬化效应,但试验温度对流变应力的影响比应变率的影响更大。随着压缩试验温度升高,流变应力显著降低,温度敏感因子升高。Johnson-Cook模型拟合的曲线与实验曲线吻合良好,可以用于Ti6321合金高应变率下的力学仿真计算。     

Influence of Ti on Weld Microstructure and Mechanical Properties in Large Heat Input Welding of High Strength Low Alloy Steels

The influence of Ti on weld microstructure and mechanical properties in large heat input welding of high strength low alloy steels is investigated.The results indicate that a moderate amount of Ti is still effective for grain refinement even under larger heat input and a large amount of acicular ferrite(AF)is formed in the weld metal when Ti content is within 0.028%-0.038%.With increasing Ti content,proeutectoid ferrite in the weld metal decreases,whereas bainite and M-A constituent increase.The type of inclusion in the welds varies from Mn-Si-Al-O to TiMn-Al-O and finally to Ti-Al-O as Ti content increases from 0up to 0.064%.As for adding 0.028%-0.038% Ti,high weld toughness could be attained since most inclusions less than 2μm which contain Ti2O3 provide the effective nuclei for acicular ferrite formation.However,the toughness of the weld metals severely reduces when Ti content is over the optimum range of 0.028%-0.038%.     

钨合金膨胀机理的研究

对提高W-Ni-Cu合金的膨胀系数进行了研究,结果表明合金的膨胀系数随粘结相(Ni、Cu)含量的增加而加大,且合金的膨胀系数基本上符合相加律规律;调节合金成分,采用最佳工艺条件,在保证钨合金具有良好的综合性能的前提下,可将W-Ni-Cu合金的线膨胀系数由5.6×10-6/K提高到8.0×10-6/K以上.     

搅拌磁场对Ti1023铸锭宏观组织和成分的影响

研究了真空自耗电弧熔炼Ti1023钛合金过程中,搅拌磁场对铸锭宏观组织和铁元素含量的影响。结果表明,熔融金属在没有搅拌磁场的状态下凝固,铸锭的晶粒粗大且中间等轴晶和柱状晶的界线比较明显。施加搅拌磁场后,晶粒变细。磁场对不同熔化阶段的铸锭组织的影响程度不同,在熔炼阶段对组织影响最强,补缩阶段次之,起弧阶段最弱。未施加磁场时,熔池较窄,施加磁场后,熔池变宽,并且铁元素的偏析有一定程度的减轻。     

高性能铝合金厚板的生产技术及应用

介绍了高性能铝合金厚板世界生产格局。高性能铝合金主要是通过调整合金成分、采用新的合金元素、采用新的加工和制造技术等途径达到改善性能的目的。高性能铝合金厚板主要应用于航空工业、船舶工业、交通运输等领域。我国高性能铝合金厚板领域已经取得了长足的进步,但与同外先进水平相比还有一定差距。     

Micromechanical Behavior and Failure Mechanism of F/B Multi-phase High Performance Steel

The deformation and micro-voids formation mechanisms in ferrite / bainite( F / B) multi-phase steel with the volume fraction of bainite less than 50% were studied by numerical simulation and experimental observation. The results show that the micro-strain concentrates at the soft / hard phase( F / B) interface in the multi-phase steel,which should be correlated with the mechanism of incoordinate deformation. During the necking of the steel,the micro-voids initially form around the F / B interface,which also form in ferrite and bainite with the severe strain. The micro-voids in bainite are more dense and finer than those in ferrite. The failure mechanism of bainite is the coalescence of micro-voids,and the failure mechanism of ferrite is the growth and tearing of micro-voids. Due to the different failure mechanisms of ferrite and bainite,a suitable part of soft phase would be beneficial to the capability of anti-failure of F / B multi-phase steel during the ductile fracture.