Ni30Cr20合金中氮化钛的析出行为

试验用Ni30Cr20合金(/%:0.035～0.045C、0.28～0.30Si、0.73～0.75Mn、0.005～0.007P、0.001～0.002S、19.40～19.93Cr、29.75～30.35Ni、0.30～0.36Al、0.03～0.88 Ti、0.005 7～0.020 5N)由150 kg真空感应炉熔炼,铸锭尺寸(mm)120×230×500。对Ni30Cr20合金凝固过程中TiN析出的热力学条件进行了计算,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪分析了该合金铸锭试样中TiN的数量、尺寸和分布。结果表明,部分氮化钛在液相合金中已有析出,包括含芯和不含芯两种类型的TiN,其中含芯TiN的核心主要是MgO·Al₂O₃、MgO和TiO₂等。在铸锭试样中,TiN的数量从边部到中心逐渐减少,尺寸却逐渐增大。计算结果表明,控制合金的氮钛积低于3.70×10^-4,有利于控制TiN的析出数量和尺寸,而降低合金中的氮含量是降低氮化钛析出数量和尺寸的有效措施。     

原位合成(TiB+TiC)/Ti-8Al-1Mo-1V复合材料的显微组织和室温力学性能

利用钛与碳、B4C之间的化学反应和自耗电弧熔炼工艺原位合成制备了不同含量TiB和TiC(两者物质的量比为1:1)增强的Ti-8Al-1Mo-1V基复合材料;利用x射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜分析了复合材料的物相组成和增强体的形态,并讨论了增强体对复合材料室温力学性能的影响.结果表明:复合材料中增强体分布均匀,TiB呈短纤维状,TiC呈等轴状;当增强体的体积分数为10%时,复合材料的屈服强度、抗拉强度和弹性模量明显提高,而塑性则降低;当增强体的体积分数为20%时,弹性模量进一步提高,塑性很差,转变成脆性材料.     

(TiB+La2O3)/IMI834复合材料铸造性能

通过钛基复合材料螺旋线流动性实验,探索钛基复合材料的流动停止机理。材料在真空自耗电弧炉中熔炼成母合金锭,在真空自耗电极凝壳炉中进行螺旋线浇铸,采用金相显微镜进行了螺旋线不同部位的组织和增强体观察。复合材料流动性试样的根部组织粗大,具有较大的原始β晶粒和较宽的α片层,试样中部组织变得细小,流动性试样的头部具有最细小的组织。增强体TiB均匀的分布在基体中。增强体的加入使复合材料的凝固结晶范围变宽,钛基复合材料的流动停止机制为金属液中部的等轴晶不断长大,当堵塞区的孔径减小到一定值时,金属液和复合材料等轴晶间的摩擦力使金属液停止流动。     

原位自生钛基复合材料研究综述

近年来,由于原位自生钛基复合材料相对钛合金更为优异的综合性能,引起人们广泛关注。从制备方法、基体和增强体选择、微观结构、力学性能、抗氧化性能、超塑性变形与加工等方面,综述了目前原位自生钛基复合材料的研究进展。提出了目前研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

Improving fatigue property of Al-Li alloy by thermo-mechanical treatment

1　INTRODUCTIONAl Lialloyhasbeenusedwidelyasakindofnewstructuralspaceflightmaterialdependingonitshighstrengthandlowdensity[1,2 ] .ManyresearchworkshavebeendoneonAl Lialloy[36 ] ,butfewofthemareaboutfatiguefaliure .Becausemorethan 80 %ofstructuralmaterials failuresarecausedbythefatiguefailuresdirectlyorindirectly[7,8] ,itisnecessarytostudythefatiguepropertyofAl Lialloy[911] .ThereisobviousageingstrengtheningeffectwhenAl Lialloyisagedbelowthesolubilitycurveoftransientphaseδ′ .However,t…     

原位钛基复合材料激光焊接过程中TiB晶须增强体的微观结构演变

本研究采用Nd:YAG激光成功地对TiB晶须和La₂O₃颗粒混杂增强的原位钛基复合材料进行了焊接。利用金相观察、X-ray衍射、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,研究了激光焊接过程中TiB的演变行为,探讨了激光焊接头中的物相组成,TiB的分布及形貌特征,及TiB(或La₂O₃)和基体之间的界面关系。研究结果表明,TiB依然存在于焊接接头中,未发现有害物相的形成。在接头熔化区和靠近焊接热源的热影响区中,TiB尺寸显著细化,重新分布于b柱状晶晶界形成新颖的网络状结构。而在远离熔合线的热影响区中,由于受焊接热输入影响小,仅有少量TiB晶须通过B原子的强化扩散而改变了尺寸大小。而靠近母材的TiB未有变化,保持着和母材中TiB相似的形貌特征。进一步的TEM研究证明,增强体和基体之间的界面干净,仍保持良好的界面结合关系,未发现任何不良界面反应的发生,这也表明在激光焊接过程中,增强体和钛基体之间的界面结构是比较稳定的。     

冷拉过程中TiNbZr合金的微观组织和力学性能

研究了TiNbZr生物β钛合金的冷加工性能.TiNbZr合金由真空自耗电弧炉熔炼,实验过程中采用冷拉变形方式.在冷拉过程中,合金表现出良好的冷加工性能.当冷变形率在20%左右时,出现变形孪晶,使得合金强度有大幅度提高.在随后的冷变形过程中,位错滑移为主要的塑性变形方式.当冷变形率为80%时,抗拉强度达到1170 MPa,延伸率也大于10%.在该冷变形率下,晶粒得到显著细化,晶粒尺寸在20nm到50nm之间.     

颗粒增强钛基复合材料制备方法与组织性能研究进展

颗粒增强体的加入不仅使钛基复合材料(TMCs)具有复杂相组成,还改变了材料在制备与加工过程中的特性.针对颗粒增强TMCs,对其组织结构和制备方法进行简要介绍,总结了组织与性能的影响因素,包含增强体对疲劳性能的影响,疲劳断面表征分析,加工工艺、制备工艺尤其是新兴的激光增材制造对颗粒增强TMCs组织性能的影响.颗粒增强体的强化机制有应力承载作用、固溶强化、细晶强化、弥散强化等.颗粒增强TMCs的疲劳强度高于普通钛合金,断裂机制通常为解理断裂,高温下转变为准解理断裂.制备工艺与加工工艺对颗粒增强TMCs的组织性能影响显著,合理设置激光增材制造工艺参数能够制备力学性能优异、耐磨与抗腐蚀性能良好的颗粒增强TMCs.     

增强体含量对原位合成钛基复合材料微观组织及力学性能的影响

使用原位自生法制备出4种TC18钛基复合材料。结果表明,热处理过程中随着增强体含量增加,β晶粒的合并速度加快,且β晶粒的尺寸分布标准差呈现下降的趋势,该组织现象与增强体对β晶界迁移的影响有关。增强体对晶界迁移钉扎能力的下降是导致该细化规律的首要原因。TiB和TiC摩尔比为4:1的复合材料在拉伸试验中塑性俱佳,但是屈强比却均高于0.96,且随着增强体含量增加呈现增加的趋势。拉伸过程中晶界对位错的吸收致使位错强化增加减缓,增强体加速了晶界对位错的吸收从而导致了上述结果,也正因为如此,晶粒细化对增韧作用的贡献会随着增强体含量增加而增加。     

原位自生(TiB+TiC)/Ti-1100复合材料的高温力学性能及强化机制

利用常规钛合金的真空自耗熔炼以及热加工技术,制备了原位自生(TiB+TiC)/Ti-1100复合材料。对该复合材料的微观结构进行研究,并分别在高温环境下测试了基体合金以及复合材料的高温拉伸性能,最后对其强化机制进行研究。结果表明:钛基复合材料的屈服强度可以用数学模型来计算。增强体的加入使复合材料的高温力学性能明显优于基体合金,且其高温强度的提高主要受益于碳的固溶强化、TiB纤维的传递载荷、TiC颗粒的强化位错等因素的贡献。