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TiO₂,呈颗粒状。随着氧化温度的升高和氧化时间的延长，TiO₂颗粒尺寸增大。     

钛合金激光冲击强化技术的研究与应用

激光冲击强化是一种新型表面强化技术,能够在材料表层产生残余压应力,提高结构件的疲劳强度、表面硬度,延长其疲劳寿命,在钛合金结构件中应用前景广阔。介绍了激光冲击强化的基本原理和特点,并结合国外研究现状,着重分析了我国钛合金激光冲击强化技术在工艺基础研究以及提高疲劳强度、改善焊缝应力状态、表面纳米化、强化孔结构、修复及再制造受损件等方面的研究现状,并指出了该技术在钛合金工程化应用方面需解决的关键问题。     

钛合金表面激光熔覆涂层及工艺研究进展

钛合金具有密度低、比强度高等多种优点，但存在摩擦因数高、耐磨性能差、高温易氧化等缺点。激光熔覆技术可根据需求提升钛合金的表面性能，满足不同服役环境下对钛合金零部件的使用要求。为此，重点介绍了钛合金表面激光熔覆材料，包括自熔性合金粉末、陶瓷粉末、金属基陶瓷复合粉末等，讨论了激光熔覆工艺对涂层性能的影响，最后指出了钛合金表面激光熔覆涂层的发展方向：(1)发展新型熔覆层材料体系；(2)优化激光熔覆工艺参数；(3)研发功能梯度涂层。     

TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展的微观机制

通过断口分析讨论了TC4-DT钛合金裂纹扩展的微观机制。从微裂纹的形成,疲劳裂纹初期、近门槛区以及稳态区的扩展,分析了不同组织形态的TC4-DT钛合金对应的裂纹扩展微观机制。分析结果表明,对于片层组织,循环载荷的作用导致断裂表面粗糙及塑性变形过程中相界面产生位错塞积而诱使裂纹萌生。等轴组织变形过程中晶粒产生的断裂表面成为裂纹的萌生源。在近门槛区,等轴组织变形过程中位错累积将导致沿晶界的开裂,从而加速裂纹扩展;双片层组织由于次生α相的尺寸效应会加速裂纹扩展。在稳态扩展区,断口表面由第Ⅰ阶段的锯齿状断裂模式过渡到辉纹断裂模式,表现为塑性条带断裂机制。     

钛合金激光冲击强化技术的研究与应用

激光冲击强化是一种新型表面强化技术,能够在材料表层产生残余压应力,提高结构件的疲劳强度、表面硬度,延长其疲劳寿命,在钛合金结构件中应用前景广阔。介绍了激光冲击强化的基本原理和特点,并结合国外研究现状,着重分析了我国钛合金激光冲击强化技术在工艺基础研究以及提高疲劳强度、改善焊缝应力状态、表面纳米化、强化孔结构、修复及再制造受损件等方面的研究现状,并指出了该技术在钛合金工程化应用方面需解决的关键问题。     

超低间隙TC4-DT钛合金厚板显微组织与力学性能研究

研究了固溶+时效处理对超低间隙TC4-DT钛合金厚板显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶温度会显著影响TC4-DT钛合金厚板组织中初生α相和次生α相的含量及尺寸,提高固溶温度可以适当提高板材的强度及断裂韧度。固溶处理冷却速率较快时(水冷和空冷),会析出细针状和板条状的片层组织,主要提高板材的断裂韧度。当固溶温度为945℃,且经水冷或空冷后可以获得强度-塑性-韧性匹配良好的TC4-DT钛合金厚板。     

超低间隙TC4-DT钛合金厚板显微组织与力学性能研究

研究了固溶+时效处理对超低间隙TC4-DT钛合金厚板显微组织和力学性能的影响。结果表明，固溶温度会显著影响TC4-DT钛合金厚板组织中初生α相和次生α相的含量及尺寸，提高固溶温度可以适当提高板材的强度及断裂韧度。固溶处理冷却速率较快时(水冷和空冷)，会析出细针状和板条状的片层组织，主要提高板材的断裂韧度。当固溶温度为945℃，且经水冷或空冷后可以获得强度-塑性-韧性匹配良好的TC4-DT钛合金厚板。     

一种新型超塑性钛合金的性能

研究了一种新型超塑性钛合金在不同加工条件下的力学性能及显微组织。结果表明:合金棒材经过轧制后的显微组织较原始锻态的组织均匀细小;室温力学性能分析结果表明,轧制棒材的力学性能较锻棒的力学性能优异;棒材超塑性分析结果表明,细化晶粒可改善合金的超塑性能,该合金的最佳超塑性变形温度在750℃左右,最大伸长率达到1164%,超塑性变形机制研究表明对变形起主导作用的是晶界行为和扩散蠕变等共同作用的结果。     

细晶TA15钛合金板材制备工艺及其超塑性研究

研究了β淬火和换向轧制对TA15钛合金板材显微组织和力学性能的影响,并对显微组织最为均匀细小的板材进行了超塑性能测试。结果表明,增加β淬火工艺,可以提高板材显微组织的均匀性,细化晶粒尺寸,提高板材的室温拉伸强度;采用换向轧制工艺,能够显著减小横纵向组织差异,提高组织均匀性,使板材横纵向性能差异减小;对同时采用β淬火和换向轧制工艺制备的板材进行超塑性拉伸试验,在850~920℃、0.001~0.01 s-1试验条件下,板材具有良好的超塑性能,且超塑性能对拉伸温度和拉伸应变速率均较为敏感。不同的应变速率下,温度对超塑性能的影响规律不同。     

加热温度对22MnB5微观组织和奥氏体晶粒的影响

热成形过程中的加热温度对板料性能影响非常显著。本文研究了在不同加热温度下板料的微观组织,并通过氧化法和晶粒边界腐蚀法显示22MnB5钢奥氏体晶界,测定板料晶粒尺寸的变化。结果表明:随着加热温度的升高,板料微观组织马氏体板条束宽度和奥氏体晶粒尺寸随之增大,在900℃时晶粒尺寸适中且分布较为均匀,且氧化法较晶粒边界腐蚀法显示的晶粒尺寸偏细。测定板料抗拉强度,在900℃时出现峰值,且此温度下板料硬度值约为550HV,因此,加热温度900℃,保温时间3min,板料综合性能较好。