高强度低成本Ti5322合金的抗弹性能及其抗弹机理研究

采用底推式105 mm长杆穿甲模拟弹,对厚度为45 mm的高强度低成本Ti5322合金靶板开展了终点弹道侵彻实验,研究了该合金的抗弹性能与抗弹机理,并探究了合金的典型抗弹效应——倾角效应。结果表明,Ti5322合金的质量防护系数为1.80,空间防护系数为1.02。Ti5322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地消耗了弹体动能。     

热加工工艺对Beta-C钛合金组织和力学性能的影响

利用Gleeble-3800热模拟试验机在应变速率为20 s-1、变形温度为780920℃的条件下对Beta-C钛合金试样进行热模拟实验,分析该合金的热变形行为,并在此基础上研究一次镦拔和多次镦拔对Beta-C钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明:当压缩温度为780℃时,热压缩试样出现剪切开裂;当压缩温度为830920℃时,热压缩试样表面完好,可进行热加工。在相变点以上100℃的β相区进行多次镦拔后,Beta-C钛合金棒材的显微组织可得到明显改善,晶粒更加细化、均匀,综合力学性能得到提高。     

一种新型β钛合金不同固溶冷却条件下初生α相演变行为研究

对西北有色金属研究院研制的新型Ti-Al-Cr-Mo-W-Fe系β钛合金在α+β相区固溶,经不同条件冷却后初生α相的演变行为进行研究。结果表明:当冷却速率为0.05℃/min时,初生α相为近球形,呈现球状生长的特征,且晶粒尺寸随着冷却时间的延长没有明显增加;当冷却速率为0.005℃/min时,部分初生α相端面出现"叉型"结构定向生长,呈现片层结构特征,α相平均等效直径随冷却时间的延长连续增大,形状因子越来越偏离最初的0.9,不均匀生长越来越加剧。     

热处理对Ti40阻燃钛合金热稳定性能的影响

针对Ti40合金,设计了5种热处理工艺,并将5种工艺归为3类:中温退火、高温淬火 预时效 时效及高温退火 中温退火 时效.分别测试了Ti40合金在3类热处理工艺下的室温力学性能及500℃、550℃热暴露100 h的热稳定性能,并分析了合金的微观组织.结果表明,不同的热处理工艺下,合金室温力学性能相差不大,而热稳定性能变化较大;直接中低温退火后合金的热稳定性能最好,其原因主要是由于中低温退火后,合金组织中保留一部分锻造的高密度位错等缺陷,并且晶界曲折不平,这使得在热暴露过程中,单位晶界析出物的数量减少,弱化了晶界析出物对合金热稳定性能的不利影响.     

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅲ)——常用检测方法

总结和归纳了常用4类检测方法(光学显微镜、扫描电子显微镜、x射线衍射、透射电子显微镜)在钛合金固态相变研究中的应用特点和适用范围,指出了钛合金中典型相和相变过程的分析与区别方法,运用实例说明了一般钛合金固态相变的研究思路.     

熔炼方式对Ti6242S钛合金棒材组织性能的影响

利用1350kW型国产化的电子束冷床熔炼(EB)炉及真空自耗熔炼炉制备Ti6242S钛合金铸锭,并对制备的φ200mm棒材的微观组织及力学性能进行了对比分析.经EB一次熔炼铸锭的凝固组织均匀、细小,EB熔炼的特性造就了最终棒材力学性能的稳定性.(EB+VAR)棒材的微观组织及力学性能均优于EB棒材,这与VAR重熔的成分...     

片层Ti-55531合金的拉伸和扭转断裂失效行为

通过室温静态拉伸和扭转试验,结合TEM、SEM等分析检测方法,系统研究了片层Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的断裂失效行为。结果表明,片层Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的断裂失效有显著的不同:拉伸变形受滑移、次生α_s的孪生及剪切共同控制,扭转变形主要受滑移和剪切控制,未发现有孪晶;拉伸断口较扭转断口陡峭,失效以微孔聚集为主,含少量穿晶解理和沿晶开裂的混合断裂机制;扭转断裂失效则以微孔聚集和剪切开裂为主,含部分穿晶解理的混合断裂机制。无论在拉伸还是扭转载荷下,片层Ti-55531合金的断裂失效面均由最大剪切应力产生,剪切力比正应力更易使片层Ti-55531合金损伤破坏。     

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。     

国内外船用钛合金及其应用

钛合金因其良好的耐蚀性、可焊性以及高比强度等优点在舰船和海洋工程中得到广泛应用。船用钛合金的设计应遵从Al当量和Mo当量匹配的原则,以保证其具有良好的抗应力腐蚀性能和焊接性能。俄罗斯、美国、中国相继建立了自己的船用钛合金体系,并在船上管路系统、管路配套体系、结构件、推进器和深潜器中广泛应用。针对船用钛合金在使用过程中出现的缝隙腐蚀、电偶腐蚀和大型结构件焊接问题,提出了相应的保护措施及解决方法。此外,针对中国船用钛合金在应用中存在的不足,指出了中国船用钛合金深入研究和发展的方向。     

典型热处理工艺对Ti40合金力学性能匹配关系的影响

研究了2种典型的热处理工艺(1#, 600 ℃, 4 h AC;2#, 850 ℃, 1 h WQ + 550 ℃, 6 h AC)条件下Ti40合金的组织、室温拉伸性能、热稳定性能和蠕变性能.结果表明,2种工艺热处理后微观组织的差异主要在于晶界的影响,1#工艺热处理后合金保留锻造后的弯曲晶界,2#工艺热处理后微观组织的晶界清晰平直.对力学性能的测试结果表明,2种组织对室温拉伸性能影响不大.相对于平直晶界,弯曲晶界有较好的热稳定性能和较低温度的蠕变性能,而平直晶界高温蠕变性能好.