加热速度对BT25钛合金α→β相变的影响

采用高精度差分膨胀仪DIL805A/D测试了BT25钛合金在不同加热速度下的线膨胀曲线,并获得了合金在相应加热速度下的β相变温度。为了验证膨胀法得到的BT25钛合金β相变温度的准确性,用金相显微镜和定量分析软件分析了β相变温度附近不同温度保温后冷却得到的金相组织中相的相对含量和组织演变规律。根据膨胀曲线分析了BT25合金在加热过程中,不同温度范围内的相变情况。最后,采用杠杆定律得到不同加热过程中BT25合金α→β相变时α相转变体积分数与温度之间的变化关系。研究结果表明:膨胀法能够准确测定不同加热速度下钛合金的α→β相变点;随着加热速度的增加,BT25钛合金α→β相变的起始温度和结束温度都升高,相变温度区间变窄,相变速率明显增大。相变速率峰值和出现峰值的温度随着加热速度的增加也增大;利用Kissinger方程计算得出了加热过程中BT25钛合金α→β相变激活能为953.15 k J·mol~(-1)。     

TC4钛合金汽车连杆的精密模锻

TC4钛合金根据锻造温度的不同，TC4锻造可分为α—β锻和β锻，在一般锻造中多在α—β两相区锻造，即β相变点（990℃左右）以下30-50℃的温区内锻造，其目的是要获得含一定比例α等轴晶粒的α＋β组织，该组织具有较好的综合机械性能。β锻是指TC4或其它钛合金在β相变点以上进行锻造。TC4合金在β区锻造比在α—β区域锻造延伸率有所降低，虽然断面收缩率下降较多，但不低于一般高强合金钢，重要的是经β锻造，TC4合金的断裂韧性、高周疲劳性能和高温抗蠕变性能较好，见表1。     

固溶和时效温度对铸态TC18合金组织性能的影响

钛合金具有相变复杂性以及相变敏感性,制备状态下的高强钛合金其显微组织及力学性能与对应的固溶-时效工艺直接相关。该研究对名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe的TC18钛合金进行固溶-时效处理,对比研究不同固溶温度以及时效温度对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,固溶-时效热处理对合金性能提升效果显著,固溶处理使合金基体中残存的初生α相粗化,其他区域形成过饱和固溶体,在接下来的时效过程中,β基体析出细小针状次生α相。在两种α相的配合影响下,合金整体强度提升明显。     

表面机械处理对Ti-54M合金高周疲劳性能的影响

Ti-54M合金是美国由TIMET（Ti-5A14V-0．6Mo-0．4Fe）合金发展而来的一种α＋β两相钛合金,其切削加工性（切割速度和切割工具寿命）可与Ti-6A14V合金相媲美。该合金用电子束冷床炉单次熔炼制得,可以混合少量的Ti-6A1-4V合金或其他含有元素Mo、V和Fe的合金。除了原材料的弹性性能之外,Ti-54M合金的切削加工性能优于Ti-6Al-4V合金。     

合金元素Mo对钛合金相析出行为的影响

钛合金的相变过程中伴随着复杂多变的析出相,不同组织结构的析出相导致合金具有不同的机械性能。添加合金元素可以人为地控制钛合金中相的析出行为,但由于合金元素种类众多,合金元素对钛合金析出行为影响的机理有待进一步探讨研究。综述了合金元素Mo对钛合金析出行为影响的研究现状,以析出相的形态和尺度为主要考察对象,归纳总结了在α型、α+β型以及β型钛合金中添加Mo元素对析出相作用的机理,并指出了目前研究过程中存在的不足,希望为以后的钛合金析出行为的研究提供帮助。     

锻造工艺对BTi20合金组织和力学性能的影响

合理的锻造工艺能显著影响β钛合金的组织和性能。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计研究了β锻造、α+β锻造两种工艺对新型β钛合金BTi20的显微组织和室温拉伸性能的影响。结果表明:β锻合金的锻态组织为均匀的等轴β晶粒,α+β锻合金的锻态组织为等轴初生α相和β相,两种合金锻态的强度均在1500 MPa级以上,伸长率7%左右;相变点下固溶后,两种合金中均析出了等轴状初生α相,β锻合金中初生相的体积分数高于α+β锻合金,且分布更均匀,相变点上固溶后,β锻合金中的晶粒平均尺寸大于α+β锻合金,前者强度高于后者,塑性反之;相变点下固溶时效后,β锻合金中短棒状的初生相分布更均匀,次生相尺寸更细小,强度高于两相锻合金,但塑性较低;相变点上固溶时效后,α+β锻合金的网篮组织更均匀,强度高于β锻合金,塑性相差无几,即固溶时效处理后,α+β锻合金的强塑性匹配优于β锻合金。     

第7届国际钛会议论文集《''92钛科学与技术》论文题录

第工卷 织研究 gp—C合金的组织稳定性 综 述10 g亚稳定的卜C合金的变形和断裂机制1 钛工艺模型 11 具有针状。显微组织的Ti—6AI—4V合金2 现代合金和加工 断裂和断裂韧性性能3 钛合金的合金理论和相变12 热处理对Ti—SAI—2.＄nELI铸造钛合金4 表面和高温效应 低温机械性能的影响5 海绵钛和钛锭坯生产中的现时特点13 双态组织钛锻件使用性能的最佳化6 以应用的新观点看材料科学和钛生产问14 富卢的a一p钛合金SP—700的显微组织 题 和机械性能关系 15 BT4—1钛合金的开发 显微用织和性能 16 ＃对Tillsel:al 215机械性能的影响7 钦…     

高压热处理对TC6钛合金α→β相变动力学的影响

针对高压热处理能改善(α+β)钛合金组织的问题,对TC6钛合金进行5 GPa压力,1000℃保温20 min的高压热处理,利用差示扫描量热仪(DSC)测试了高压热处理前后TC6钛合金在不同升温速率下的α→β相变温度和转变时间,根据Deloy方程和Ozawa方程分别计算其相变激活能和Avrami指数,并利用光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)对高压热处理前后TC6钛合金的组织进行观察,探讨了高压热处理对TC6钛合金中α→β相变动力学的影响。结果表明:5 GPa压力热处理能降低TC6钛合金的α→β相变温度,缩短相变时间,增大相变激活能。当合金以20℃·min~(-1)升温时,5 GPa压力热处理能使α→β相变起始温度和相变结束温度较5 GPa压力处理前分别降低了4.88和8.71℃,相变时间也减少了0.2 min。当相变体积分数为50%时,5 GPa压力处理后合金的α→β相变激活能较5 GPa压力处理前增大了155.29k J·mol~(-1),但高压热处理对α→β相变机制影响不大。其原因主要是高压热处理能增大TC6钛合金组织中的晶界密度和位错密度。     

TC17钛合金连续冷却转变曲线研究

以TC17钛合金为研究对象,采用高精度差分膨胀仪B?hr DIL805A/D获得了TC17钛合金在不同冷却速度下的膨胀曲线。利用导数法获得TC17钛合金在不同冷却速度下的转变开始点及结束点,建立了TC17钛合金的连续冷却转变曲线(CCT),并结合扫描电镜(SEM)、物相分析(XRD)和显微硬度分析,研究了在连续冷却过程中TC17钛合金组织演变及力学性能。结果表明:在低的冷却速度下TC17钛合金的显微组织为α+β片层组织。当冷却速度小于0.50℃·s~(-1)时,获得全部的片状α相和β相组织,当冷却速度为0.35～3.00℃·s~(-1)时在合金中观察到α+β针状结构及未转变的亚稳β相。当冷却速度为3.50℃·s~(-1)时,合金仅由单一亚稳β相组成。故3.50℃·s~(-1)被认为是合金在连续冷却条件下临界冷却速度。随着冷却速度的增加TC17钛合金的显微硬度呈先增后减的趋势,在冷却速度为0.50℃·s~(-1)时,显微硬度达到最大为HV 436。最后利用Kissinger方程计算得出了加热过程中TC17钛合金β→α+β相变激活能为218.447 kJ·mol~(-1)。     

固溶温度对Ti6Al4V ELI钛合金显微组织及性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和金相显微镜(OM)研究了固溶热处理对Ti6Al4V ELI钛合金显微组织的演变规律,以及显微组织对力学性能的影响关系,结果表明:随着固溶温度的升高,Ti6A14V ELI钛合金初生αp相含量降低,片层α相厚度和β晶粒尺寸均增加;钛合金强度和塑性均随着固溶温度的升高而降低,在952℃固溶后时效,抗拉强度可达915 MPa,延伸率16.8％,断裂韧性仅为84 MPa·m1/2;在997℃进行固溶后时效,钛合金抗拉强度降低至861 MPa,延伸率9.6％,断裂韧性达115 MPa·m1/2.在952℃进行固溶,Ti6A14V ELI钛合金为韧性断裂,提高固溶温度后合金呈韧脆混合型断裂.     

日本大同特殊钢公司销售新型钛合金

日本大同特殊钢公司已销售一种新型 Ti-6A1-4V合金,其特点为高的可加工性能和高的拉伸强度。此项发展之获得,是通过在约500℃热处理普通的Ti-6A1-4V合金若干小时,使其α相转变为β相。     

新型高强韧钛合金的粉末热等静压规律研究

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(EIGA)制备出一种钛基预合金粉末,然后用粉末冶金热等静压技术(PM-HIP)进行成形,研究了热等静压温度对该粉末冶金钛合金性能的影响。结果表明,采用气体雾化制粉工艺能够制备出满足要求的洁净预合金粉末,其相变点为883℃。热等静压温度在β相变点以下,制备的高强韧钛合金呈α+β双态组织,拉伸强度和冲击性能与热等静压温度成正相关。热等静压温度高于β相变点,组织中形成大尺寸的晶粒,α相衍射峰增强,为针状分布,合金性能略有下降。采用粉末热等静压技术制备的新型α+β两相钛合金具有高强高韧的特点,热处理能够提高合金的冲击性能。     

时效对Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金组织与拉伸性能的影响

研究了时效对一种新型Ti-6Cr-5Mo-5V-4A1合金组织与拉伸性能的影响.研究发现:Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金在α/β固溶+时效处理后的典型组织为:β晶粒破碎,β晶界处有连续和不连续的项链状初生α相,晶内有不连续的球状初生α相及时效过程析出纵横交错的细小次生α相β固溶+时效处理后的典型组织为:等轴β晶...     

氢处理细晶钛合金的拉伸性能及其在牙科上的应用

正氢处理是能够使钛合金晶粒尺寸达1μm以下的为数较少的方法之一。利用这种方法可以使α+β型钛合金Ti-6Al-4V及富β的α+β型钛合金Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe获得晶粒尺寸小于0.5μm的等轴细晶组织,使合金具有优异的超塑性能。日本学者中東潤对这两种合金进行氢处理,研究其常温性能及超     

近β型生物医用钛合金在磷酸缓冲液中的电化学行为

<正>根据钛合金在室温下合金元素以及相组成的不同,可以将其分为α型、β型以及α+β型三大类。其中,工业纯钛(α型)、Ti-6Al-4V合金(α+β型)在牙科植入物方面已经有多年的应用。但是,由于这两种合金的弹性模量较高、耐磨性较差,并且Ti-6Al-4V合金在使用过程中释放的铝离子和钒离子会对人体造成伤害,因此,近年来科研工作者将生物医用钛合金的研究重点放在了开发新型β型生物医     

Ti-6Al-4V合金失效行为的微观模拟

Ti-6Al-4V合金具有优异的力学性能、抗腐蚀性能及生物相容性,可被用于众多领域。该合金是典型的两相钛合金,其相尺寸、体积分数和分布情况均会对其失效行为产生影响,S.Katani等人采用有限元方法模拟了微观组织形态对Ti-6Al-4V合金(含55%的α相和45%的β相)力学性能和失效机制的影响。实验选用厚度为0.7 mm、经退火处理的Ti-6Al-4V合金轧制板材,其化学成分(质量分数)为0.016 C、     

两相钛合金的相变特征和热处理规范

本文就我所研制的舰船用钛合金所涉及的近α和α＋β型两相钛合金的相变特征和热处理规范作了评述，并对两组钛合金的显微组织与性能的关系进行了讨论。     

新型钛合金连续加热过程中的相变研究

采用热膨胀法和金相法研究了以5℃/min的加热速率连续加热某Ti-Al-Mo-Cr-Zr-Si系新型钛合金过程中的相变过程、组织演变规律以及α相→β相的转变速率。结果表明:该合金连续加热过程中,在280~505℃温度范围内,板条状α相逐渐长大,且含量逐渐增多,发生β→α相变;在505~610℃温度范围内,板条状α相变细、变短,发生由短程扩散控制的α→β相变,此阶段温度对α相→β相的转变速率影响不大;在610~930℃温度范围内,板条状α相含量明显减少,直至消失,发生由长程扩散控制的α→β相变,此阶段α相→β相的转变速率随着温度的升高明显加快,当温度达到900℃时,α相→β相的转变速率逐渐减缓。     

钛合金固态相变的归纳与讨论（Ⅰ）——同素异构转变

分别从冷却和时效两个过程对钛合金的固态相变作一系统论述，指出，在冷却过程中，根据冷却速度的不同发生的主要相变有：β→α＇＇,β→α＇,β→ω（althermal）＇β→α;时效过程中主要相变有．β→β＋ω（althermal）→β-α,β→β＋β→β＋α,β→α,α＇→β＋α,α＇＇→（β＋α＇）→β＋α.并分析了这些相变的形成特点；最后就目前钛合金固态相变中易混淆的过渡相的关系进行了讨论。     

亚稳Ti-27Nb合金单晶的变形行为

<正>亚稳β型钛合金由β相向α″相转变的应力诱发马氏体相变及其逆相变的过程中表现出超弹性,使其作为新的无镍形状记忆合金,前景备受期待。针对亚稳β型钛合金的马氏体相变和形状记忆超弹性特性已开展了多项研究。为明确Ti-27Nb合金(原子分数)的应力诱发α″马氏体相变过程中的塑性变形行为,东京工业大学T.Masaki对Ti-27Nb合金单晶进行了研究。首先采用光学浮动区域熔融法制备了Ti-27Nb