热处理工艺对Ti650合金板材组织演变及性能的影响研究

研究了不同热处理工艺对Ti650合金板材组织演变及性能的影响。结果表明：Ti650合金板材对固溶温度的变化较为敏感,随着固溶温度的升高,加剧了初生α相的溶解,次生α相尺寸更加细小,且交错排列,增加了位错运动的阻力,板材强度升高,塑性降低。提高时效温度,次生α相由细针状长大粗化成为长片层状或短片层状,交错排列成不同取向的集束,板材塑性大幅升高,强度略有降低。在时效温度700℃、时效时间2.5～6 h条件下,时效时间对板材组织与性能的影响较小。固溶冷却速率会影响次生α相的形核、析出和长大,降低冷却速率,次生α相由弥散的细针状长大成为短棒状,细晶强化作用减弱,板材室温强度降低,塑性提高。     

Ti-35V-15Cr-Si-C合金退火过程中组织演化行为

采用不同的分析测试方法对Ti-35V-15Cr-x Si-y C合金不同退火和固溶温度下组织形态和相结构演变进行了研究。结果表明,Ti-35V-15Cr-xSi-yC合金在900℃以下退火,退火组织的晶界中的小晶粒增多,但长大趋势不明显,不同退火温度条件下,合金组织差别不大。当退火温度超过900℃,晶界小晶粒开始明显长大,合金组织形态发生明显变化。合金组织中有4种析出相:球状颗粒的Ti_2C、鸡爪型的(TiV)C、点状颗粒的Ti5Si3以及少量的针状α相。鸡爪型(TiV)C开始溶解的温度范围为950~1000℃;点状颗粒Ti_5Si_3开始溶解的温度范围为1000~1050℃。在1200℃的高温条件下,球状Ti_2C发生部分溶解。     

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅷ)——利用三类α相设计三态组织

针对钛合金复杂显微组织结构设计和认识需求,在传统钛合金金相学理论知识基础上,对钛合金的显微组织结构进行了进一步解析,指出钛合金的显微组织结构可以从形态学和结构学两个方面理解。以形态学为基础,提出钛合金中的α相可以根据生成阶段的不同,分为一次α相、二次α相和三次α相,并对三类α相进行了定义。最后,以两相钛合金为例,说明如何利用三类α相设计三态组织,从而更好地协调不同性能对组织要求的冲突性。     

一种新型耐650℃高温钛合金的氧化行为

研究了新型耐650℃高温钛合金Ti650在600～700℃下的氧化行为。通过氧化增重试验研究了氧化动力学规律,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了氧化膜的相结构和表面形貌,同时测试了氧化层对力学性能的影响。结果表明,Ti650合金氧化过程分为氧化初始阶段(<50 h)和氧化稳定阶段(50～100 h)。氧化初期质量增益迅速上升,当氧化时间超过50 h后,氧化速度减慢并趋于平稳,氧化进入稳定阶段。Ti650合金的氧化反应指数n值大于2,表明Ti650合金在700℃以下具有良好的抗氧化性能。Ti650合金的氧化反应产物主要为TiO_2,呈颗粒状。随着氧化温度的升高和氧化时间的延长,TiO_2颗粒尺寸增大。     

钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅱ)——共析和有序化转变

总结了钛合金中可以发生共析和有序化反应的合金元素,讨论了其共析性质及分类机制,指出在钛合金中,合金元素与Ti元素的结合次数Bo可能是决定合金共析性质的关键因素.最后,对钛合金中重要的共析元素及它们与Ti元素形成的中间相分别进行论述,分析了这些中间相性质及析出特点.本文是对钛合金固态相变论述的完善,也对合金设计过程中合金元素的选取具有指导意义.     

钛合金焊接接头组织性能研究进展

钛合金焊接在航天、海洋、化工等众多领域广泛运用,如何优化钛合金焊接接头组织、成分及分布,提高焊接质量成为人们关注的焦点。总结了不同热处理和填充物对钛合金焊接接头组织和性能的影响:焊后热处理可以稳定组织和调整相的尺寸及分布,提高焊接接头的强度或塑性;合适的填充焊丝和焊缝中焊丝所占的比例,可以在保证接头强度的同时改善其塑性和冲击韧性。最后展望了钛合金焊接和填充物的研究方向。     

热处理对Ti600高温钛合金组织和性能的影响

实验用Ti600合金为采用二次真空自耗电弧炉熔炼而成的600 kg铸锭,经开坯锻造后最终轧制成棒材,经金相法测定Ti600合金的相变点为tβ=1 010℃。着重分析了不同的热处理制度对Ti600合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:获得网篮组织可使合金的综合性能匹配较好;在相变点以上进行1 020℃×2 h+AC,650℃×8 h+AC处理,可获得较好的综合性能。     

热处理对TC6钛合金内表层组织及硬度的影响

对TC6钛合金进行990℃保温热处理,研究保温过程中氧原子、合金元素分布变化对内表层组织及硬度的影响。结果表明,在990℃热处理后试样内表层富氧α层从边部到基体内部显微硬度呈现低-高-低的变化规律,在距边部约55μm处达到最大值449 HV1。内表层显微硬度的变化是由于氧化作用而导致内表层合金元素分布变化和氧原子的富集引起的。     

动态冲击条件下Ti-15Mo时效钛合金的变形机制

通过固溶时效处理Ti-15Mo合金获得片层组织,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)研究应变速率对变形机制产生的影响,结合绝热温升、显微组织和硬度分析表明:由于位错与第二相的相互作用,导致流变应力曲线发生波动.提高应变速率,一方面造成应变速率强化;另一方面促进绝热升温软化.合金温度达到379 K时,热软化效应超过应变硬化...     

显微组织均匀性对片层Ti-55531合金高周疲劳裂纹萌生的影响

采用高周拉压疲劳试验,测试了片层Ti-55531合金的室温高周疲劳性能。利用TEM、SEM等分析检测方法,研究了近裂纹源区次生裂纹特征,以及显微组织均匀性对高周疲劳裂纹萌生的影响。结果发现:该片状Ti-55531合金室温高周疲劳强度σ_(-1)(1×10~7)可达639 MPa。合金显微组织中含少量晶界α和大量10~50μm大小的组织不均匀区,疲劳变形时,晶界α处开裂或组织不均匀区内次生αs断裂、α_s/β_r界面处开裂等萌生微裂纹,促进合金的疲劳失效。