VAR过程电弧等离子体的电磁特性研究

依据磁流体动力学及等离子体物理学理论,建立三维有限元模型对VAR过程电弧区电磁场进行数值模拟,并以此分析其对铸锭质量的影响.结果表明,熔炼电极底部的电流密度和电磁力均最大;随着径向距离的增加,熔池表面的电流密度逐渐减小,焦耳热逐渐降低;弧长较大时,熔池表面的电磁力几乎不变;弧长较小时,随着径向距离的增大,电磁力先增大后减小.熔池表面的焦耳热随着弧长的增加而降低,但当弧长由45 mm增至50 mm时,焦耳热降低并不明显.弧压的增加会使得熔池表面的焦耳热增大.     

钛合金冶金缺陷实例分析

对在工程实践中遇到的部分钛合金冶金缺陷实例进行了总结分析,并提出了相应的预防解决措施。实例分析结果表明：钛合金冶金缺陷形式主要有硬a缺陷、夹杂物、偏析、孔洞等。这些冶金缺陷主要是在钛合金的真空自耗熔炼过程中形成并遗传下的,且基本上可以通过提高原材料品质和改进熔炼工艺加以控制或消除。     

B元素对TA15合金铸态组织的改性与机理研究

研究了B元素对TA15钛合金铸锭铸态组织形貌的影响,并对这种形貌随B元素含量不同而发生的变化进行分析,得出TA15铸锭中加入B元素后可显著细化铸锭晶粒,且随B元素含量的升高,细化程度提高。B元素对TA15钛合金铸锭铸态组织细化机理:B元素作为间隙元素在β相中的溶解度很低,且在凝固过程中形成TiB化合物。因此B元素可通过成分过冷,提高非均匀形核速率以达到细化晶粒的目的。同时,TiB化合物对晶界产生钉扎,抑制了晶粒的进一步长大,进而细化组织晶粒。     

添加Ni对Mg65Cu25Tb10非晶合金的影响

利用常规的金属型喷铸法制备出不同直径的Mg65Cu25-xNixTb10(x=0~10.0)非晶合金.利用X射线衍射、差热分析、准静态压缩试验和扫描电镜,分析了添加Ni元素对Mg-Cu-Tb非晶合金形成能力及力学性能的影响.结果表明,Ni的加入降低了Mg-Cu-Tb-Ni合金的非晶形成能力与热稳定性,但适量的Ni可以显著提高合金的断裂强度,其中Mg65Cu20Ni5Tb10的断裂强度达到了943 MPa,远高于原始的Mg65Cu25Tb10三元非晶合金.     

Zr57V36Fe7合金的微结构及活化与吸氢性能

研究了Zr57V36Fe7合金的微观组织及相结构,合金吸氢前微观组织由板条状的固溶体晶粒和不规则的类层片状共晶组织组成,主要吸氢相为ZrV2与α-Zr相,吸氢后生成ZrH1.801和V16Zr8H36.29两种主相。测试了合金的活化性能,在723 K,1 h条件下真空加热后,再经过一次吸氢循环,合金达到最佳活化效果。采用定容法测试了合金吸氢P-C-T（Pressure Composition Temperature）性能,合金有较宽且平坦的吸氢平台,采用范特霍夫方程外推室温平衡压达到10-8 Pa量级。     

TC21合金片层组织特征对其断裂韧性的影响

研究TC21合金经β相区固溶并慢速冷却后的片层组织特征(晶界α层厚度、α片层宽度、α集束尺寸)及断裂韧度随冷却速率的变化规律,探讨片层组织特征与断裂韧度的关系。结果表明:随着冷却速率的增大,TC21合金α片层集束、α片层厚度及晶界α层宽度均减小。在本文实验测试尺度范围内,α片层宽度、α片层集束尺寸及晶界α层厚度的增大均可提高合金的断裂韧性。     

微结构对Zr0.7Ti0.3V2合金氢化过程的影响

采用SEM、EDS及XRD等分析手段研究Zr0.7Ti0.3V2合金的微观组织及相结构,通过定容法于673-823 K 测试合金的吸氢性能.结果表明:合金吸氢前主要由C15型ZrV2相、α-Zr及具有BCC结构的富V的固溶体相组成,吸氢后生成V16Zr8H36.29、ZrH1.801和VH2.01等3种氢化物;压力-组成-温度(PCT)曲线显示,合金吸氢曲线具有较宽且平坦的平台特征.BCC相改善了吸氢动力学性能,HCP相使吸氢PCT曲线平台宽化,合金的多相结构有助于改善其吸氢性能.     

自生TiC颗粒增强钛基复合材料的研究进展

从自生TiC颗粒增强钛基复合材料（PTMCs）的制备方法、微观组织及界面结构、性能和应用与展望4个方面论述了自生TiC颗粒增强钛基复合材料的研究进展。重点介绍了近年来PTMCs的一些制备方法及在室温、高温时的力学性能。     

真空自耗电弧熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al铸锭凝固组织的影响

研究真宅自耗电弧熔炼(VAR)条件下熔炼电流对Ti-10V-2Fe-3Al合金凝固组织的影响,分析VAR熔炼中熔池内部的对流类型,基于安培定理,建立VAR熔炼条件下熔池中的洛仑兹力与电流、磁场及铸锭半径的关系.结果表明:熔炼电流较低时,浮力的影响占据主要地位,加速热量的散失,铸锭中组织细小;随着熔炼电流变大,熔池中电磁力(洛伦兹力)的影响逐渐占据主要地位,将表面的热量带入熔池内部,增大了温度梯度,使铸锭组织变得粗大.     

Ti-42Al-8Nb合金氧化膜的XPS研究

以Ti-42Al-8Nb(at%)合金为研究对象,将其置于900℃空气气氛中氧化20 h,重点采用XPS手段对合金表面氧化膜结构、相组成及成分分布进行了分析。结果表明:合金经20 h氧化后,XRD结果显示氧化膜主要由Al_2O_3和Ti O_2混合物组成,而经XPS结果分析可知氧化膜最外层只有Ti O_2一种物质,次外层由Al2O3、3种不同价态的Ti氧化物及少量Ti N组成,且沿基体到外表层的方向,Ti的高价氧化物含量逐渐增多,最外表面只有Ti O_2,另外2种低价Ti氧化物含量为零,说明整个系统通过O原子的溶解、扩散完成氧化过程,导致氧化反应随时间和样品深度发生阶段性变化,从而使氧化膜沿深度方向表现出物质种类及其含量的不同。