热处理对激光选区熔化TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了激光选区熔化(SLM) TC4钛合金沉积态和退火态显微组织的特征及其对力学性能的影响规律。结果表明:合金组织沿激光选区熔化成形高度方向呈现外延生长,形成柱状晶,晶内存在大量的针状马氏体α’相。退火后,晶内的针状α’相转变为α+β板条组织。随着退火温度的升高,组织中α相含量逐渐降低,α片层逐渐粗化,β相含量逐渐升高;室温拉伸强度逐渐降低,塑性逐渐升高,显微硬度逐渐降低。经过800℃×2 h/FC退火热处理后,激光选区熔化成形TC4钛合金具有最佳的强度与塑性匹配。     

激光增材制造高温合金原位增强钛合金复合材料的组织与力学性能

采用激光选区熔化成形（selective laser melting,SLM）技术制备TCGH(TC4+GH4169)复合材料,探究TCGH钛合金复合材料的最佳成形工艺参数,并研究沉积态试样和热处理试样的显微组织与力学性能。结果表明：TCGH钛合金复合材料的最佳工艺参数为扫描速率900 mm/s、激光功率150 W,致密度达到99.5%以上。GH4169粉末的添加改变了TC4钛合金材料的固态相变行为,沉积态组织呈现明显高温凝固特征,使得逐行扫描搭接和逐层扫描堆积成形特征变得明显,沿打印方向原始粗大柱状β晶粒尺寸明显减小,复合材料抗拉强度提升。与沉积态试样相比,950℃热处理后,试样显微组织转变为近等轴组织,同时随着热处理温度上升,第二相的回溶导致复合材料的固溶强化作用占主导地位,使得复合材料抗拉强度和塑性均得到提升。     

钛合金保载疲劳失效特征及敏感性判定方法

钛合金在航空发动机上使用时存在保载疲劳失效现象。钛合金保载疲劳寿命显著低于普通疲劳寿命且其断裂特征有别于普通疲劳。本文通过系统的实验研究,从疲劳断口、二次裂纹以及应变积累等方面总结了保载疲劳的失效特征。研究对象涵盖了保载敏感性强、弱以及无的钛合金类型。利用上述总结的特征,给出了判定钛合金保载疲劳失效及敏感性强弱的方法,该方法可为保载疲劳实验研究和工程失效分析提供指导。     

均质化制度对Mg-Li合金显微组织和机械性能的影响

研究了超轻镁锂变形合金热处理后的合金显微组织和机械性能。镁锂合金在室温条件下具有非常良好的延展性，Mg—Li—Zn系变形镁合金铸锭经不同温度、时间均匀化退火后的组织、硬度以及冷轧性能进行了研究。结果表明。Mg．9％Li-2％Zn-2％Ca合金在573K温度均匀化退火12h后合金铸锭组织均匀；而对于Mg-9％Li-2％Zn合金，523K温度均匀化退火24h后组织较好。     

新型Mg-Li-Mn合金的显微组织和力学性能

向Mg-9Li合金中添加0.5%~2%(w)Mn,并在室温下对合金板材进行拉伸测试. 结果表明,Mn能够细化a-Mg相,铸态显微组织由a-Mg, b-Li相及富Mn新相组成,合金板材具有较高的强度和良好的延伸率;随着Mn含量的增加,强度不断提高,延伸率有所下降. 通过金相观察、SEM和XRD分析可知,随着Mn含量的增加,其存在形式由固溶状态转变为以富Mn新相为主,对合金起到了强化作用,进而能够提高强度.     

Microstructure and properties of new Mg-Li-Zn wrought alloys

1 IntroductionMagnesium-Lithiumalloyis the lightest alloy at present .It is one of ultra-light weight alloy systemswith highintensity .It is as light as engineering plastics ,but it has the properties of a metal such as highspecific rigidity ,i mpact ductility , good electrical and thermal conductivities , machining,electromagneticshielding,and shockproof etc .[1].In addition,it can be reclai med and reused,and don' t pollute environ-ment ,thus it is called a“green”alloy for 21st century .N…     

激光选区熔化成形钛合金内部缺陷及其演化规律研究

激光选区熔化(selective laser melting, SLM)成形技术可实现形状复杂、尺寸精度高、力学性能优异零部件的直接成形,但成形工艺参数选择不当,则会在产品中引入缺陷,针对SLM成形钛合金内部缺陷的问题,研究了激光功率和扫描速度2个主要成形工艺参数对钛合金内部缺陷类型、尺寸及数量的影响,探索了缺陷的演化规律。结果表明,SLM成形钛合金内部主要有不规则形状、规则球形2种形态的缺陷。低激光功率(≤130W)、高扫描速度(≥900mm/s)区域主要为不规则形状缺陷,能量不足是导致形成该类型缺陷的主要原因;高激光功率(≥190 W)、低扫描速度(≤600 mm/s)区域主要为规则球形缺陷,能量过高导致合金元素气化是产生这类缺陷的主要原因。随着能量密度的增加,根据缺陷的演化规律绘制了SLM成形钛合金加工图,其中缺陷的演化呈现3个阶段,即不规则形状缺陷尺度逐渐降低区,微尺度不规则缺陷向微尺度规则球形缺陷过渡区和规则球形缺陷逐渐长大区。     

缺陷对选区激光熔化Ti6Al4V合金高周疲劳性能的影响

明确缺陷对选区激光熔化Ti6Al4V合金的疲劳性能影响规律是突破该材料工程应用瓶颈的关键问题。在缺陷无法避免的工艺背景下,借助于金相显微镜、电子背散射衍射技术、X射线三维成像系统、疲劳试验机、扫描电子显微镜及激光共聚焦显微镜,开展了该材料的组织和缺陷表征,高周疲劳性能及失效机制的研究工作。结果表明,该合金的微观组织表现出增材制造材料独特的工艺特征;材料的致密度为99.99%,整体缺陷尺寸小于60 μm;材料的疲劳极限为398 MPa,断裂试样均在未熔合缺陷处形成疲劳裂纹,且循环周次低于106 cycles。而缺陷处有效应力强度因子大多分布于短裂纹疲劳裂纹扩展门槛值之上,这决定了该材料的循环寿命较低的特点,后续引入K-T模型建立了关于该材料安全服役的评价方法。