TiC粒子增强钛基复合材料的显微组织与性能研究

探讨了添加粒子的形态对熔铸法制备的TiC粒子增强钛基复合材料力学性能与显微组织的影响。研究采用的TiC粒子增强的钛基复合材料是用预处理熔炼法 (PTMP)工艺制备的。将二次真空自耗电弧熔炼的铸锭用常规方法锻造成Φ13mm左右的棒材 ,在其上切取拉伸试样和蠕变试样 ,在 80 0～ 10 5 0℃温度范围内热处理 1h ,空冷。测试复合材料的室温和高温拉伸以及蠕变性能。研究结果表明 ,TiC粒子在基体分布均匀 ,添加尺寸为 5 μm以下的球形或近似球形TiC粒子时 ,粒子增强的钛基复合材料的综合性能优异 ,具有良好的热强性与室温塑性匹配 ,直至 65 0℃ ,复合材料仍具有良好的综合机械性能     

一种中温耐蚀钛材用钎料

研制了一种中温耐蚀钛材用钎料（Ag-Cu-Sn-Ni），钎料的固相线温度范围在510℃～626℃，液相线温度范围在550℃～587℃。钎焊接头的剪切强度达30MPa，试样在80℃，5％NaCl水溶液中耐蚀达到1039h。实验结果表明，添加Sn元素可以降低钎料的熔点，增强钎料的流动性；Ni元素可提高接头强度及耐蚀性能。     

Ti600合金中硅化物与蠕变性能关系的研究

研究了Ti600高温钛合金在固溶处理过程中,不同冷却速率对组织结构的影响及结构与性能之间的关系。重点考察冷却速度对抗蠕变强度的影响,以确定最合适的热处理制度。实验内容包括:观察α片层宽度与晶间α形貌随冷却速度的变化规律;测试不同状态下棒材的高温蠕变性能;分析组织特征与性能之间的相互关系;测定了Ti600合金中硅化物的溶解温度,研究硅化物对合金晶粒尺寸的影响规律。结果表明,在固溶处理过程中,随着冷却速率的增加,α片层宽度减小,硅化物对合金晶粒长大具有明显的抑制作用。当合金在硅化物溶解温度以下进行固溶处理时,其晶粒尺寸的增加比较缓慢,而当固溶温度一旦超过硅化物溶解温度,其晶粒尺寸则迅速增大。研究得出,合金的固溶处理温度处在相变点与硅化物溶解温度之间,合金可获得良好的综合性能。     

应变对β-CEZ钛合金热加工图的影响研究

基于β-CEZ钛合金的热模拟压缩实验,以动态材料模型为基础,建立了不同应变下的β-CEZ钛合金热加工图。从能量耗散率、非稳定参数和非稳定变形区三个方面分析了应变对β-CEZ钛合金热加工图的影响规律。分析结果表明:随着应变的增大,β-CEZ钛合金能量耗散率对应的等值线越来越密集,高能量耗散率对应的区域逐渐减小,而非稳定变形区越来越大,由小应变时的两个非稳定变形区变为大应变时贯穿整个温度范围的一个大非稳定变形区;不同应变下,应变速率为0.01~0.018 s-1、变形温度为820~920℃时,能量耗散率都大于0.45且没有发生塑性失稳,该范围内的工艺参数最适合β-CEZ钛合金的锻造。     

Tensile and creep properties of Ti-600 alloy

Ti-600 is one of the high performance titanium alloys used at 600℃, which was developed in Northwest Institute for Nonferrous Metal Research （NIN） in China. The tensile and creep properties of Ti-600 alloy with different thermal treatment conditions were investigated. The results indicate that Ti-600 alloy possesses favorite comprehensive properties solution-treated at 1020℃ for l h, then air-cool, and aged at 650℃ for 8 h, finally air-cooling, especially possesses quite good creep resistance. The residual deformation is less than 0.1% for the alloy exposed at 600℃ for 100 h with the stress of 150 MPa, and the bimodal microstructures of the alloy are almost the same as that of the alloy treated by duplex thermal treatment, only needle primary α phases became relatively thicker and coarsened. The ultimate strength and the elongation of the alloy tested at ambient temperature are l 080 MPa and 12%, respectively; while at 600℃, they are 690 MPa and 16%, respectively. The ductility of the alloy tested at room temperature is no less than 5% after thermal exposing at 600℃ for 100 h.     

颗粒增强钛基复合材料轧棒加工与性能

研究了颗粒增强钛基复合材料轧棒加工工艺,采用自由锻造和轧制方式成功制备出规格为φ18×2000 mm的棒材,棒材表面质量良好.同时研究添加颗粒在加工过程稳定性及对复合材料性能和组织影响,结果表明添加的TiC颗粒不论在熔炼过程、自由锻造过程,还是轧制过程中都是稳定的.复合材料具有较好的热强性和室温塑性.     

钛及钛合金腐蚀行为研究进展

钛及钛合金在服役过程中会出现点蚀、应力腐蚀和电偶腐蚀等问题,因此对于钛及钛合金腐蚀行为的研究极为重要。综述了近年来钛及钛合金在海洋工程、航空工业、油气开采和化学工业中腐蚀行为的研究进展及存在问题,简要介绍了钛及钛合金表面处理技术取得的研究成果,最后对该领域发展趋势进行了展望：(1)在现有研究的基础上应更深入探究钛及钛合金在多影响因素耦合作用下的腐蚀失效行为及表面处理技术;(2)注重结合实验和数值模拟等手段从微观尺度探究钛及钛合金的腐蚀机理,加快建立钛及钛合金腐蚀性能等相关数据库;(3)进一步降低各种表面处理技术的成本,开发“复合防护”技术,深入探究能够提升钛及钛合金综合性能的新型表面处理技术。     

Ti600高温钛合金中析出物与蠕变性能的关系

根据Ti600合金中析出物的特点,设计5种热处理工艺,研究不同热处理工艺下合金的蠕变性能。结果表明:Ti600合金经1060℃固溶处理后,随着时效时间的延长,蠕变过程中动态析出效应逐渐减弱,合金对应的抗蠕变性能增强。在时效过程中,当有α2相形成时,合金具有最强的蠕变强化效应。Si元素无论是以固溶状态还是以析出状态存在,都具有蠕变强化作用,但固溶状态的强化效果优于析出状态的。固溶后时效时间的不同表明Ti600合金存在不同程度的蠕变动态析出强化效应,但是这种强化效应也伴随着析出物形成过程的扩散效应,这种扩散效应抵消了动态析出的强化效果。因此,为了强化蠕变性能,合金应该在充分时效的情况下使用。     

Ti600合金的流变失稳特性研究

在Gleeble-1500热模拟实验机上采用等温压缩实验的方法研究了Ti600合金两种状态下的热塑性变形行为,分析了合金在变形过程中的流变失稳特征。结果表明：在800—930℃,0．03～10s^-1区域内产生流变失稳现象,如出现局部塑性流动,形成绝热剪切带,进而发生开裂。在低温、高应变速率区域（T=800℃,ε=10s^-1）,可以看到明显的45。开裂现象;在中温、高应变速率区（T：850℃,ε=10s^-1）,压缩试样侧面出现纵向开裂。     

氢对钛合金组织及加工性能的影响

分析了氢对钛合金作用的两重性。一方面,氢引起钛合金氢脆、应力腐蚀及延迟断裂等危害;另一方面,采用热氢处理技术降低钛合金的高温流变应力,改善钛合金的热塑性。热氢处理技术是改善钛合金加工性能的一种有效的新方法,可以细化晶粒,改变相结构,改善钛合金的加工性能。归纳了热氢处理技术在钛合金加工、焊接及铸造中的应用。