锻造工艺对Ti-1300合金棒材组织和性能的影响

研究了α+β锻造、近β锻造、β锻造3种锻造工艺对Ti-1300合金棒材组织和力学性能的影响。结果表明,锻造工艺对Ti-1300合金显微组织影响较大。经α+β锻造后,Ti-1300合金棒材的初生α相为细小等轴状,近β锻造后多为短棒状,β锻造后为沿晶界分布的尺寸较大的块状α相。经不同工艺锻造的Ti-1300合金棒材热处理后,近β锻造和β锻造的抗拉强度明显高于α+β锻造,同时β锻造后棒材的断裂韧性最高,近β锻造次之。本实验条件下,经β锻造的Ti-1300合金棒材抗拉强度达到1390 MPa,断裂韧性超过70 MPa·m~(1/2),是最优的锻造工艺。     

热加工对β-CEZ钛合金组织和力学性能的影响

研究了镦拔工艺、挤压温度以及热处理对β-CEZ钛合金挤压管材显微组织和力学性能的影响,并讨论了热加工工艺与合金组织性能之间的联系规律。结果表明:多次镦拔细化了棒坯的显微组织,且相变点之下挤压获得的β-CEZ钛合金管材具有更好的强塑性匹配。随着固溶温度的升高,β-CEZ钛合金管材的强度增大、塑性降低,尤其断面收缩率下降明显;随着时效温度的升高,管材的强度降低,塑性增大。830℃挤压获得的β-CEZ钛合金管材经800℃×1 h/AC+600℃×8 h/AC热处理后,显微组织为细小均匀的等轴组织,且拉伸强度大于1 250 MPa,延伸率大于15%,强塑性匹配良好。     

钛基储氢合金的研究进展

钛基储氢合金储氢性能较好、成本低、储氢系统设计简单,因而备受关注。以提高合金氢化物热力学稳定性和储氢容量为出发点,简述了Ti-Fe、Ti-Cr、Ti-Mn、Ti-Zr、Ti-V系钛基储氢合金的研究进展,重点阐述了元素的置换或添加、制备工艺及热处理等对钛基合金储氢性能的影响,同时简述了提升钛基储氢合金活化性能的方法与措施,并对钛基储氢合金的发展前景进行了展望。     

关于钛合金热处理和析出相的讨论

通过对钛合金、铝合金和钢的热处理对比分析，从机理上将金属热处理分为三类热处理，将钛合金的热处理归为第三类热处理。对钛合金在热处理过程中出现的主要过渡相进行了介绍，重点分析了α′相、α″相的关系和淬火时效β相，指出α′相和α″相的性质受结构和固溶度的综合影响，β相可更细致地分为β0、β、β′和β″。最后对钛合金中出现的所有相的硬度进行了排序，排序结果为：ω〉α′≈β″〉α″≈α〉β〉β′〉β0。     

环氧树脂/滑石粉、纳米蒙脱土水下胶粘剂研究

主要研究了滑石粉、有机化处理蒙脱土作为填料对水下环氧胶粘剂拉伸剪切强度的影响及蒙脱土与滑石粉协同作用效果,依此推荐了水下环氧胶粘剂的组份。     

Effect of heat treatment on thermal stability of Ti40 alloy

Five new heat treatment processes were designed, which were divided into three groups by their characteristics. The microstructures and mechanical properties of the alloy after the five heat treatments and thermal exposure at 500, 550℃ for 100 h were tested. The results indicate that a little differences exist in the performance of mechanical properties at room-temperature after the five heat treatments, and the thermal stability is the key factor for determining heat treatment process. Among the three groups of heat treatment processes, the best thermal stability is achieved after the first group of heat treatment. After annealing treatment at intermediate temperature, some defects and uneven grain boundaries are remained, which leads to the reduction fractions of precipitations on unit grain boundary and the harmful effect of precipitations on grain boundary is weakened. The process of annealing at 650 ℃for 4 h is recommended the best heat treatment process for Ti40 alloy.     

电子束冷床(EB)炉熔炼TC4合金组织与性能研究

在前期大量试验基础上,应用电子束冷床(EB)炉一次制备工业化TC4合金扁锭,通过多点取样进行合金扁锭的成分分析,表明所制备的合金铸锭满足国家标准对TC4合金成分均匀性的要求,证明国内已经完全掌握TC4合金EB炉熔炼过程中的元素挥发和控制技术,可以一次熔炼制备TC4合金。应用该铸锭,进行不同变形方式、变形量的加工试验,并对加工的样品进行典型热处理,结果表明在加工的初期和中期,不同变形方式和变形量对本实验EB炉制备的TC4合金扁锭组织影响显著,但不同组织状态下合金力学性能差别不大。随着变形的继续深入,组织差异性逐渐减小,但性能差异性增大。这种不同于常规用电弧炉制备TC4钛合金的规律,可能与EB炉熔炼方法所特有的性质有关,需要进一步研究。     

β单相区固溶温度对Ti-55531合金组织及性能的影响

研究了β单相区不同的固溶温度对Ti-55531合金片层组织参数及力学性能的影响规律。结果表明,经不同温度固溶处理,再经相同的时效处理后,合金的β晶粒尺寸随固溶温度的改变而改变,进而影响时效析出α片的含量及尺寸,最终导致合金力学性能的差异。当固溶温度在830～900℃之间时,随着固溶温度的升高,原始β晶粒尺寸增大,后续时效析出的α片长、宽及长宽比均先增大后减小,合金强度直线下降,塑性先降低后增加。固溶温度为860℃时,合金对应的强度塑性匹配最好。合金的断裂失效机制为以微孔聚集为主,沿晶开裂和穿晶断裂并存的混合断裂机制。     

Ni含量和烧结压力对SPS法制备NiTi合金显微组织及摩擦学性能的影响

采用高能球磨和放电等离子烧结法(SPS)在1000℃制备了NiTi合金,研究了镍含量和烧结压力对NiTi合金致密度、显微组织、显微硬度和摩擦学性能的影响。结果表明：通过高能球磨后,粉末颗粒尺寸减小,随着镍含量增加,Ni相衍射峰向高角度偏移。NiTi合金致密度随着烧结压力增大而增大,在低烧结压力下,合金致密度随着镍含量增加从94.7%降低到84.6%;在高烧结压力下,合金致密度随着镍含量增加表现出先增加后减小的趋势,在镍含量为45%(质量分数,下同)时,合金致密度最低。NiTi合金中主要由NiTi相、NiTi₂相和Ni₃Ti相组成,Ni₃Ti相含量随着镍含量和烧结压力增大而增大,并且镍含量和烧结压力增大会引起Ni₃Ti相晶格畸变。随着镍含量从0%增加到65%时,合金显微硬度先增大后减小,在镍含量为50%时,显微硬度最大。在相同化学成分下,合金显微硬度随着烧结压力增大而增大。增大镍含量和烧结压力会降低NiTi合金磨损率,显著提高合金耐磨性。室温下NiTi合金的磨损机制是磨粒磨损和黏着磨损。     

国内阻燃钛合金工程化技术研究进展

阻燃钛合金的研制是防止"钛火"事故的最直接的方法。美国、英国和俄罗斯等均在积极开展阻燃钛合金的阻燃机理及其工程化技术研究,我国阻燃钛合金的基础研究起步较早,但在工程化技术开发及应用方面停滞多年,导致被发达国家拉开差距。近五年来,在材料研制单位和应用研究单位的共同努力下,Ti-V-Cr系阻燃钛合金工程化技术取得了显著进步。本文主要综述了近几年来国内阻燃钛合金工程化技术研究的最新进展;重点介绍了Ti40和WSTi3515S合金大型铸锭、大棒材及大尺寸板坯和环锻件的研制情况,并介绍了阻燃钛合金机械加工技术和摩擦点燃阻燃性能评价方法,最后对我国阻燃钛合金未来发展进行了展望。