大规格纯钛铸锭成分均匀性控制技术

通过借鉴小规格纯钛铸锭生产经验并依据VAR熔炼特点、凝固及偏析理论,结合工业性生产,优化了大规格纯钛铸锭成分控制及成分均匀性生产工艺参数,生产出大型优质纯钛铸锭.     

多孔钛板静态抗拉强度的研究

采用松装烧结技术在不同条件下制备出多孔钛板.利用扫描电子显微镜分析多孔铁板的形貌,研究多孔钛板的粉末粒度、压制压力、烧结温度及厚度对其静态抗拉强度的影响.结果表明,选用的粉末粒度越小,多孔钛板的抗拉强度越大;并且抗拉强度随着压制压力、烧结温度和厚度的增大而增大-     

钛布氏硬度与杂质含量的关系

钛的硬度与它的力学性能有密切关系,而硬度变化取决于钛的等级和杂质含量。日本大阪钛有限公司Vameji等人研究了钛中O_2、Fe、N、C含量与布氏硬度的关系。其结果是: HB=411O_2％+128Fe％+675N％+380C％+65.6该结果与神户制钢和俄罗斯某科研团体报道的研究结果相比,前进了一大步。     

钛及钛合金铸锭生产中节约电能的方法及装置

随着能源的日益紧张,节约能源被整个世界所重视.目前,在钛及钛合金铸锭生产中,出炉的热铸锭释放出的热量白白浪费.本文提出一种合理利用热铸锭释放出的热量来烘干钛电极的方法,该方法不仅可有效地利用钛及钛合金铸锭的热量,大大节约专门烘干电极所耗费的电能,而且还可避免热铸锭伤及工人的危险.经计算,每生产1支5t成品钛及钛合金铸锭,热铸锭放出的热量相当于提供了533kW·h的电能.该方法大大节约了能源,值得广泛推广应用.     

基于氧当量的纯钛铸件力学性能模型研究

本文对纯钛中间隙元素O、N、C进行了氧当量O₃计算,基于21组实验数据,通过线性回归求解运算,建立了氧当量O₃与纯钛室温力学性能的线性本构模型,经过三组数据的实际验证,建立的基于氧当量纯钛力学性能模型具有较高预测精度,对纯钛铸锭冶炼及铸件生产具有较高实际意义及指导价值。     

海绵钛/电解钛熔炼TC4钛合金铸锭直接轧制板材的组织及性能

分别以海绵钛和电解钛为原材料熔炼TC4钛合金,将熔炼后的铸锭进行热轧,研究两种原材料熔炼的铸锭轧制为TC4轧板后的组织与性能。结果表明,海绵钛TC4热轧板材组织较电解钛晶粒粗大,组织不均匀,而电解钛TC4热轧板材组织为均匀细长、条状交错的α相,呈现出类似网篮组织结构。海绵钛TC4板材的抗拉强度和洛氏硬度明显高于电解钛TC4钛合金板材,而电解钛TC4板材的塑性更好。海绵钛TC4板材的断裂方式为准解理断裂与韧性断裂的复合断裂,而电解钛TC4板材的断裂方式为韧性断裂。     

感应电炉熔炼灰铸铁的碳当量与抗拉强度和硬度的关系

对大量的测量数据进行了统计分析 ,建立了在生产条件下碳当量与抗拉强度、碳当量与硬度之间的回归方程。通过炉前热分析仪快速测定碳当量 ,达到控制铸件抗拉强度和硬度的目的     

退火对海绵钛/电解钛熔炼TC4合金铸锭轧制板材组织性能的影响

以海绵钛和电解钛分别作为熔炼TC4钛合金的原材料,将熔炼后的铸锭进行热轧并退火处理,研究不同原料铸锭轧制的TC4合金板材退火处理后的组织与力学性能。结果表明:去应力退火对电解钛与海绵钛TC4合金板材组织的影响不大。再结晶退火后,电解钛与海绵钛TC4合金板材均有再结晶的等轴α相,而电解钛TC4合金的等轴化程度更高,内部组织更均匀。海绵钛TC4合金板材在经550 ℃退火处理后的应力去除效果比电解钛TC4合金的好,其强度略微降低,而塑性提升更为明显。电解钛TC4合金板材在经过800 ℃退火处理后的再结晶效果比海绵钛TC4合金好,其强度略微降低,而塑性得到极大的提升。两种钛合金板材退火后板材的断裂方式皆为韧性断裂。海绵钛TC4合金板材经退火后硬度降低,而电解钛TC4合金板材经退火后硬度增加。     

TA1钛板材的组织和性能改进

在生产经验的积累基础上,对氧含量、冷加工率及热处理制度等对TA1钛板材力学性能和组织的影响进行了研究。结果表明,氧含量对纯钛板材性能有明显的影响,板材氧含量在0.07%~0.10%范围内,TA1钛板材可满足航空要求;冷加工率及热处理制度对纯钛板材的组织和性能均具有重要影响,当冷加工率在30%~50%范围时,经(550~650)℃×(0.5~2)h(炉冷)处理后的TA1钛板材,其性能和组织能达到航空板材的要求。     

氧含量对纯钛动态变形行为的影响

通过准原位EBSD和SEM观察研究了纯钛、Ti-0.2% O和Ti-0.4% O（质量分数）多晶体在高应变速率下的变形行为。结果表明：在5%应变的动态压缩变形下,纯钛中的孪生行为非常活跃,多数晶粒内的孪生系被激活,且半数晶粒中出现多种孪生变体;而滑移迹线分析表明,仅有50%的晶粒内开动了滑移系。随着氧含量的增加,孪生晶粒比例及孪晶面积占比均呈下降趋势,同时发生多滑移与交滑移。XRD分析表明,溶质氧原子导致晶格畸变,提高了α-Ti的c/a,有利于位错滑移。活跃的位错滑移行为抑制了孪晶的形成,并且氧原子钉扎位错也会阻碍孪晶界的扩展,导致孪生行为不再活跃。此外,氧含量每增加0.2%（质量分数）,纯钛的动态屈服强度就能增加约390 MPa。这种固溶强化现象主要源于晶格畸变,也受到被钉扎位错及多滑移和交滑移产生的割阶影响。     

纯钛板力学性能与其影响因素的数学关系

通过对纯钛板力学性能的长期研究,确定了其与坯料化学成分及热处理工艺参数的数学关系,并且提出了可以根据铸锭化学成分和退火温度来推测钛板性能的算法,可以推算退火后的强度和延伸率,从而为生产工艺的合理制定提供了指导,控制钛板性能可以满足相关标准和合同要求。     

钛含量对热轧高强钢屈服强度的影响

Nb、V、Ti微合金化是目前高强结构钢最常用的强化方法.相关的研究多集中于单一Nb、V微合金化技术及Nb-Ti复合微合金技术.与Nb、V、Nb-Ti微合金化高强钢相比,Ti微合金化高强钢在保证性能要求的情况下具有更低的成本.现阶段单一钛微合金化的应用比较有限,如何有效使用单一Ti的微合金化成为技术的关键[1].因此,开...     

热轧钢板拉伸断口分层缺陷的检验和分析

厚度为20mm的Q235B热轧钢板,在拉伸试样上出现断口分层缺陷。通过化学成分、力学性能、低倍、金相、扫描电镜及能谱等检验手段,对断口分层缺陷进行了检验和分析。结果表明,钢板中心偏析、夹杂、带状组织是造成钢板拉伸试样断口分层缺陷的主要原因。     

A Study of the Tensile Deformation and Fracture Behavior of Commercially Pure Titanium and Titanium Alloy: Influence of Orientation and Microstructure

In this paper, the tensile deformation and fracture behavior of commercially pure titanium and the titanium alloy (Ti-6Al-4V) are presented and briefly discussed. Samples of both commercially pure titanium and the Ti-6Al-4V alloy were prepared from the as-provided plate stock along both the longitudinal and transverse orientations. The specimens were then deformed to failure in uniaxial tension. The intrinsic influence of material composition and test specimen orientation on microstructure, tensile properties, and resultant fracture behavior of the two materials is presented. The conjoint influence of intrinsic microstructural features, nature of loading, and specimen orientation on tensile properties of commercially pure titanium and the Ti-6Al-4V alloy is highlighted. The fracture behavior of the two materials is discussed taking into consideration the nature of loading, specimen orientation, and the role and contribution of intrinsic microstructural effects.     

The Effect of Shot Peening on the Fatigue Strength of Pure Titanium

The changes of the substructure, the residual stress and the surface roughness of shot peened pure titanium were analyzed by means of SEM, TEM, XRD and surface roughness measurements in this paper. The results show that shot peening increased the fatigue strength of pure titanium. The substructures of shot peened pure titanium consist of dislocations, deformation twins and deformation bands. Fatigue loading will relax the compressive residual stress and decrease the strengthening effect. The increased surface roughness has negative effects.     

反应器渗钛与海绵钛中铁含量关系的研究

论述了海绵钛生产过程中主要设备反应器的渗钛机理，以及渗钛质量的优劣对海绵钛中的杂质元素铁含量的影响。     

水刀切割钛及钛合金中厚板工艺初探

随着世界航空市场趋好，钛及钛合金中厚板的需求旺盛，采用传统的火焰切割方式切割钛及钛合金已无法满足航空工业的需求。进行了钛及钛合金中厚板水刀切割实验。结果表明，水压、沙流量和切割速率是影响钛及钛合金中厚板切割质量的主要因素；Ti-6A1-4V合金中厚板切割水压应控制在372．3-393．0MPa，沙流量应控制在0．681kg／min，切割速率根据板材的厚度分别控制在10—20mm厚为260mm／min，20-30mm厚为145mm／min，30．40厚为96mm／min，40—50mm厚为65mm／min，50—60mm厚为48mm/min；TA2，TA7．Ti-1023合金视其硬度大小确定切割速率，与Ti-6A1—4V合金切割速率比分别为1．4，1．2，0．8。经济效益对比分析结果表明，水刀切割钛及钛合金中厚板的费用仅为火焰切割费用的1，3左右，水刀切割所耗时间为火焰切割的1／5左右。     

7050高强铝合金孔板的挤压强化与拉伸试验研究

针对航空用7050高强铝合金的孔板件拉伸性能进行试验研究与模拟分析,并对不同过盈量 (0%～11.11%) 的孔挤压强化效果进行了对比分析。研究表明:孔板的表观强度、延伸率和弹性模量均降低,但塑性失稳点应变却有很大程度的提高;孔挤压强化提高了孔壁处材料的屈服强度,改善了孔表面的受力状态,使得应力峰值得到钝化,并扩大了孔壁沿厚度方向的平面应变范围,因此拉伸断口随孔挤压量的变化呈规律性的变化;孔挤压强化后残余拉、压应力峰值随挤压量的增加而增加,且其峰值出现的部位随挤压量的增加而向远离于孔壁的深处转移。     

纯钛(TA2)表面纳米化及其热稳定性研究

利用超音速微粒轰击(SFPB)技术对纯钛(TA2)试样进行了表面纳米化处理,并对SFPB处理后的试样进行不同温度的热处理。通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)、显微硬度计和透射电子显微镜(TEM)分析测试,研究纯钛表面SFPB处理后的纳米化机理及其热稳定性。结果表明:经SFPB处理后试样表层形成了尺寸约为20nm随机取向的等轴晶粒,变形机制以孪生为主,且随层深增加,形变孪晶逐渐由多系转变为单系。纳米化后在450℃热处理时,纳米晶未发生明显粗化,因而具有良好的热稳定性。     

杂质镓对纯铝表面锆钛转化膜的组织及耐腐蚀性能的影响

目的 探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法 采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等技术分析了镓对纯铝锆钛转化膜的组织及成分的影响规律,采用开路电位法(OCP)、电化学阻抗技术(EIS)以及极化曲线(Tafel)等探究了杂质镓对纯铝表面转化膜的生长和耐腐蚀性能的影响规律。结果 锆钛转化膜主要由冰晶石Na₃AlF₆、氧化物(如TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃)和有机金属络合物组成;杂质镓的添加会抑制铝表面转化膜的生长,破坏膜层的完整性。随镓含量(质量分数)从0%增大到0.5%,锆钛转化膜阻抗值从4.75×10⁴?·cm²不断减小到2.49×10³?·cm²,自腐蚀电流密度由0.45μA增加到13.4...