Ti75合金板材拉伸性能和冲击韧性各向异性的研究

通过分析组织和织构研究了Ti75合金板材拉伸性能和冲击韧性的各向异性。结果表明,Ti75板材横向(transverse direction,TD)的抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧性均优于轧向(rolling direction,RD)的对应指标。由于板材横向的屈服强度远大于轧向的屈服强度,使得板材横向屈强比(Rp0.2/Rm)远大于轧向的屈强比。Ti75板材为B/T(basal/transverse)织构类型,主要织构组分为{0002}1120(B织构)、{1013}1120(B31织构)和{1120}1010(T织构),织构造成横向和轧向拉伸时棱柱面滑移的Schmid因子不同。Ti75板材横轧向屈服强度的差异主要与织构引起晶粒滑移系启动的难易不同有关,抗拉强度主要取决于元素的强化作用,主要影响因素的不同造成了板材不同方向屈强比存在较大的差异。     

单晶高温合金拉伸性能薄壁效应及各向异性的影响

制备了一系列单晶高温合金薄壁试样,在650℃和980℃温度条件下,研究了单晶高温合金拉伸性能的薄壁效应,以及各向异性在薄壁效应中的影响作用。研究结果表明,单晶高温合金拉伸性能明显存在有薄壁效应;在其他条件相同的情况下,壁厚较小试样的抗拉强度基本上均小于壁厚较大的试样。单晶的各向异性对薄壁效应具有明显的影响。如果忽略二次取向这一各向异性作用因素,多个壁厚较小试样抗拉强度大于壁厚较大试样,与存在薄壁效应的研究结论相悖。因此,单晶高温合金薄壁效应的研究,需要考虑是否存在二次取向差异。     

温度对V-5Cr-5Ti合金拉伸性能及组织结构的影响

对真空自耗重熔制备的V-5Cr-5Ti合金进行了室温到1150℃温度范围的拉伸性能测试,获得了不同温度下的拉伸应力应变曲线,用SEM和光学显微镜对断口形貌和金相组织进行了观察,分析了温度对断口形貌和组织的影响。结果表明:V-5Cr-5Ti合金的屈服强度和极限强度总体上随温度升高而降低,但在300℃到700℃之间出现应变失效效应,断裂伸长率随温度升高而降低,断面收缩率随温度升高先增大再而降低,在400℃时断面收缩率最大;温度较低时塑性变形以滑移为主,温度较高时以晶界开裂为主,并伴随有晶界熔化的现象,高温断口表现为韧性断裂为主,具有韧性与脆性共存的现象。     

Al-Li-Cu-Mg-Zr-Sc合金的显微组织和拉伸性能

一、前言 Al-Li系合金具有低密度、高的比强度和比刚度等特点,是一种新型的航空航天用铝合金材料。目前研究表明,Al-Li-Cu-Mg-Zr系合金具有较好的综合性能。采用适当的热处理工艺,比如:采用较低温度进行时效以及添加适量的合金元素(Bi、La、Ce)等,就对合金的力学性能,尤其是塑性、韧性均有改善。近年来,苏联在Al-Li-Cu-Mg-Zr系合金中又添加了稀有元素Sc,获得了良好的综合性能。 目前国外,尤其是前苏联对含Sc铝合金的研究日益增多,而国内在这方面的论文报道较少。本文研究了Al1.42Li2.41Cu0.93Mg0.93Mg0.O73Zr0.17Sc(wt％)合金采用160℃单级时效(T_6)的时效行为和室温拉伸性能,并利用扫描电镜对拉伸试样断口形貌进行了观察,利用透射电镜对合金的显微组织进行了观察和分析。 二、实验方法     

应变率对V-5Cr-5Ti合金拉伸性能的影响

应用旋转圆盘冲击拉伸Hopkinson试验装置和MTS材料试验机,测定了V-5Cr-5Ti合金在不同应变率下的拉伸性能,用SEM观察了断口形貌,获得了10-5s-1~103s-1应变率范围内V-5Cr-5Ti合金的拉伸应力应变关系。结果表明V-5Cr-5Ti合金为应变率敏感材料,流动应力随应变率的增加而增加,且发生韧脆转变现象,其韧脆转变临界应变率在101s-1~102s-1量级。     

选区激光熔化成型GH3536合金的显微组织与拉伸性能

采用选区激光熔化(SLM)成型技术制备了GH3536合金试样,并对其显微组织与拉伸性能进行了分析。结果表明:SLM成型GH3536合金试样的基体显微组织为奥氏体,试样内部存在明显的微裂纹,纵向和横向的显微组织形貌存在明显不同;该试样纵向的拉伸性能优于横向的,相对于热轧Hastelloy X (GH3536)合金,SLM成型GH3536合金试样的强度较好,但塑性较差。     

筒体结构分析的筒段有限元法

本文将连续化模型和离散化模型有机地结合起来，采用半解析的方法，在连续化的基础上，提出了一种分析筒体的筒段有限元法，该方法简单实用，可以应用到阶梯刚度的筒体结构中去，算例表明，其计算结果与ＴＢＳＡ符合良好。     

Ta含量对高性能镍基粉末高温合金高温拉伸性能的影响

使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和高温拉伸试验机等手段系统地研究了不同Ta含量FGH98合金的显微组织和高温拉伸性能。结果表明：添加Ta可明显消除原始粉末颗粒的边界(PPB,Prior Particle Boundary),促进二次γ′相形态失稳和三次γ′相数量的增加。加入Ta使合金的高温抗拉强度和屈服强度都有一定程度的提高,Ta含量为2.4%(质量分数,下同)的合金塑性最好;无Ta和1.2%Ta合金的拉伸断口为结晶状断口;2.4%Ta合金的断口上有较多的等轴状韧窝,为韧性断裂;3.6%Ta和4.8%Ta合金为穿晶和沿晶解理断裂,属于典型的结晶状断口。在无Ta合金中产生大量孪晶和位错绕过γ′相发生变形,Ta的加入降低了合金的层错能,随着Ta含量的提高合金的位错剪切γ′相产生大量的层错。     

角柱刚度对筒体结构受力性能的影响

本文针对框筒结构受力特征，着重讨论了角柱的影响，文中通过空间通用有发元方法分析了不同长宽比，不同角柱的框筒结构，得到了一些有益的结果，可供实际工程设计参考。     

热等静压温度和粉末粒度对Ti2AlNb合金组织与性能的影响

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数, %)的预合金粉末,通过预合金粉末热等静压工艺制备了Ti₂AlNb粉末冶金合金。研究结果表明,热等静压温度显著影响Ti₂AlNb粉末冶金合金的显微组织,需严格控制。为了对比研究,选取了平均粒度分别为70 μm和200 μm的两种Ti₂AlNb预合金粉末,制备坯料并测试性能,探讨了粉末粒度的选取原则,分析了粉末粒度对Ti₂AlNb粉末冶金合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,粉末粒度对合金室温拉伸强度无显著影响,但会对高温拉伸强度和高温持久寿命产生显著影响,由粗粉(平均粒度200 μm)制成的合金高温持久寿命较细粉(平均粒度70 μm)的降低大约40%。     

镍基粉末高温合金的组织、性能与成型和热处理工艺关系的研究

分析了镍基粉末高温合金的成型、热处理等冶金工艺及央杂缺陷的性质等与合金组织和性能的关系，描述了粉末高温合金的热处理工艺，提出了今后我们粉末高温合金组织性能研究工作的重点。     

MCMB超细粉末特性及其成型工艺对烧结体性能的影响

中间相炭微球(MCMB)超细粉末(0．1μm～0．5μm)，具有良好的自粘结性，经240MPa模压成型和1000℃自烧结后，可制备出弯曲强度达到134．3MPa的高密度各向同性炭材料(HDIC)用热分析和扫描电镜等方法，探讨了此此超细粉末的特性和模压工艺对坯体成型和烧结体性能的影响。实验证明，由于MCMB超细颗粒表面附着的大量小分子相互结合而形成强度较高的团聚体，使粉末颗粒难以均匀分散，严苇影响着材料的弯曲强度。研磨可破坏团聚体中颗粒的粘结，减少材料的烧结缺陷，进而提高材料性能。MCMB超细粉末表面能及粉未之间的内摩擦较大，流动性差，模压成型时采取适宜的压制力，尤其是延长压力作用时间，对材料获得理想的显微结构，缓解由压坯密度的不同均匀分布，弹性后效等而导致的缺陷是非常重要的。     

雾化喷嘴结构对喷焊合金粉末性能的影响

介绍了雾化喷嘴的分类、结构对喷焊合金粉末粒度分布、流动性、松装比、球形度、空心粉率及出粉率等性能的影响。结果表明，二次聚焦环孔式喷嘴有利于细粒度粉末生成，减少了空心粉率，但粉末的球形度变差。     

粉末混合方法和粉末粒度对钨重合金性能的影响

钨重合金因具有高密度、高塑性、高强度和高韧性,被广泛用于辐射防护等方面.钨重合金是由钨、镍、铁、铜粉末在真空和(或)氢气炉中液相烧结而成,在1500℃的液相烧结温度下,获得高密度合金.但是,高密度并不意味着其物理性能优异,物理性能对加工变化十分敏感.这些变化因素的研究包括烧结温度、烧结时间、烧结气氛、粉末性能和热处理温度,但却忽视了粉末混合方法和粉末粒度的影响.此项工作的目的就是研究粉末混合和粉末粒度对90W-7Ni-3Fe和92.5W-5.25Ni-2.25Fe重合金塑性和微观组织的影响.     

Ti镀层对金刚石-铜基合金复合材料界面结构和性能的作用

为了提高金刚石-铜合金复合材料的界面粘结强度,本文用差热分析(DTA)、X射线衍射分析、SEM观察及磨削试验研究了金刚石表面的Ti镀层对金刚石-铜基合金复合材料界面结构及性能的影响.结果表明,在600～1200℃镀Ti层与金刚石发生界面反应,在金刚石表面外延生成岛状TiC,从而实现了金刚石与铜基合金的冶金结合.镀Ti金刚石与铜合金的粘结强度可达8×107Pa.用镀Ti金刚石制成的铜基合金磨块对花岗岩的磨削比与不镀钛金刚石相比提高30%.     

Nb对PREP法制备内燃机用IN718粉末合金组织和温拉伸性能的影响

采用等离子旋转电极法制备了包含γ'相的镍基粉末高温合金,并对合金中含有不同Nb比例时显微组织结构的改变进行分析,同时对其处于650℃下力学性能进行了测试。研究结果表明:经过热处理后,在γ相内形成了γ'相,当Nb比例从0%提高至3.0%时,γ'相的微观形貌始终保持方形的结构,添加Nb之后形成了更加粗大的γ'相。相对于未加Nb,当在合金内添加Nb之后,试样拉伸强度增大了120MPa以上。试样拉伸强度随Nb含量增加而逐渐增加。Nb能够显著提升合金高温强度,存在一个最优Nb含量使试样获得最佳高温塑性。含3.0%Nb的合金组织发生了塑性断裂,合金中形成了明显延伸的断口,存在众多小尺寸等轴韧窝。当Nb含量增大后,合金发生了塑性降低。含3.0%Nb的合金在拉伸过程中形成了孪晶并降低了滑移带的数量,增加Nb含量后有助于生成层错组织。     

热处理对Ti3Al—Nb合金显微组织与拉伸性能的影响

研究了Ｔｉ３Ａｌ－Ｎｂ合金（Ｔｉ－２４Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ－０．５Ｖｏ）在不同固溶温度，不同冷却速度以及时效条件下的显微组织与性能之间的关系。结果表明，Ｔｉ３Ａｌ－Ｎｂ合金冷轧板材经α２＋β两相区固溶（９４０－１１００℃×１ｈ）水淬处理，其显微组织由实生α３相、β２相和“０”相组成，随着固溶温度的升高，初生α２相逐渐减少，室温力学性能σｂ、σ０．２和δ均相应提高，当初生α２相约为３０￥时，可以使合     

粉末合金活性阴极的电催化性能

用粉末冶金的方法制得具有较低氢超电位活性阴极，并研究了不同配比的活性阴极的电化学性能和电极的表面形貌，实验结果表明，用粉末冶金的方法制得的阴极具有较高的活性，可使析氢反应超电位降低200－250mV，是一种有广阔应用前景的阴极材料。     

合金元素和氢、氧对钒合金拉伸性能的影响

钒合金是一种理想的聚变堆侯选结构材料，为了解决其聚变应用所面临的氢脆问题，应用自行研制的几种V－Cr-Ti-Al-Si合金材料，通过气相液氢后的拉伸试验，测试了合金在不同氢氧含量下的拉伸性能，研究了合金元素及氢、氧对钒合金拉伸性能的影响。结果表明：合金元素Al、Si、Cr均有较强的固溶强化效果，其中Al还可有效地降低合金的氧含量，削弱氧对合金性能的影响，使合金具有较高的塑性；氢使钒合金的脆性增加，其中尤其以含Al、Si元素的钒合金的氢脆效应最为明显。