两步碳化制备纳米WC粉末及其合金性能

研究了两步碳化工艺对氢还原/碳化制备的纳米WC粉末及其WC-Co合金性能的影响。结果表明,WC粉末的晶粒聚集和异常粗大颗粒主要是由于碳化初期钨颗粒因烧结合并增粗,而钨粉碳化不完全主要是由于碳化后期的温度偏低,利用先低温碳化后高温碳化的两步碳化工艺不仅能够有效抑制纳米颗粒烧结合并增粗,而且可以使钨粉充分碳化,得到颗粒细小、均匀,W2C含量极少的WC粉末;采用1120℃碳化加1180℃碳化的两步碳化工艺制备出的138 nm的WC粉末,W2C含量少于0.5%(质量分数),以其为原料制备的WC-Co烧结体显微组织结构均匀,为超细晶硬质合金,综合性能优良,洛氏硬度HRA高达93.7,抗弯强度高达4380 MPa。     

纳米/超细双模结构Ti-Cu-Co合金成分设计、制备与组织分析

通过X-射线衍射、差热分析、光学显微镜及透射电子显微镜,研究了Cu模吸铸法制备的直径2 mm的Ti50Cu50-xCox(x≤25at%)系列合金的微观组织。结果表明,β稳定化元素Co替换合金中的Cu,对合金的组织有显著影响:少量的Co(2at%)即可在合金纳米/超细基体中形成微米尺度的β-Ti(CuCo)枝晶;随Co含量的增加,合金中的基体组织含量在减少,而枝晶在增加,从而能得到一系列具有微米尺度β-Ti(Cu,Co)+纳米/超细结构基体的双模结构钛合金。     

Ti—55合金中的热塑剪切带

研究了三种不同处理的Ｔｉ－５５合金在Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆上高速冲击变形时产生的热塑剪切带。结果表明,三种不同处理的合金试样在不同应变率下出现两类型剪切带：形变剪切带和“白色”剪切带,它们是在不同应变阶段下形成的,对应“白色”剪切带有一应变突变。ＴＥＭ观察未发现“白色”剪切的内发生相变。孪生是该合金动态冲击时变形的重要方式。     

初生纳米晶对Ti40Zr25Ni8Cu9Be18非晶合金结构稳定性的影响

通过感应熔炼喷铸法制备具有非晶/纳米晶复合结构的块体Ti40Zr25Ni8Cu9Be18合金。在与全非晶结构的Ti40Zr25Ni8Cu9Be18合金进行比较的基础上,研究Ti40Zr25Ni8Cu9Be18非晶/纳米晶合金在均匀流变过程中的晶化程度,分析其在连续升温过程中的晶化动力学。结果表明:初始纳米晶的存在不会明显降低非晶/纳米晶合金在过冷液相区流变过程中的结构稳定性;非晶/纳米晶合金的晶化激活能约为233.21 kJ/mol,与非晶合金的晶化激活能大致相同;随着转变分数的增加非晶/纳米晶合金的局部Avrami指数从2变化到0.5,明显低于非晶合金的局部Avrami指数;这表明初始纳米晶并没有明显加速非晶的晶化过程。     

喷雾干燥法制备纳米结构热喷涂喂料的非均匀结构形成机理

利用α–Al2O3和金红石相TiO2两种纳米粉末,采用喷雾干燥方法制备了纳米结构Al2O3–13%TiO2喂料。随着浆料中固相物含量的减少,喂料的尺寸减小。中空的球形颗粒内部呈现非均匀结构,一侧变薄甚至出现空洞。喷雾造粒过程浆料液滴表面蒸发速度不同,导致固相物同时向表面和前部迁移,是形成这种特殊结构的主要原因。     

高强Ti-3Al-2.5V合金管材的组织与性能

采用冷方法,通过设计不同的变形率和退火温度,研究了Ti-3Al-2.5V钛合金管材的显微组织和力学性能,探素了该合金的一种高强高韧管材的制备工艺.结果表明,当退火温度低于550℃时.Ti 3Al-2.5V合金管的再结晶程度相当低;当退火温度达700℃时,管材发生完全再结晶.合金管材力学性能的剧烈变化集中在退火温度为550～650℃之间.经工艺优化,当变形率为51.1％且退火制度为550℃X90 min.或者变形率为68.5％～80.2％且退火制度为600℃×90min时,Ti-3Al-2.5V合金管材的抗拉强度≥862 MPa.屈服强度≥724 MPa,伸长率≥12％.     

Ti-Al-Zr单相α-Ti合金高温持久性能

测出了厚度为2mm的Ti—Al—Zr单相α—Ti合金板材在350℃下的σb和σ0.2值。据此结果，确定了6个实验应力点。在350℃下进行了高温持久强度实验，用最小二乘法对实验数据进行了处理，得到该种钛合金的lgσ—lgr双对数关系曲线。对试样的持久断口进行SEM观察后，再用OM和TEM对该种钛合金板材高温持久实验前的原始显微组织和实验后试样的均匀塑性变形区与集中塑性变形区的显微组织进行了观察，探讨了Ti—Al—Zr合金在350℃和高应力条件下的蠕变变形特征。     

保温时间对TiAl合金与镍基合金扩散连接界面组织结构及连接强度的影响

采用纯钛箔做中间层扩散连接TiAl合金与镍基高温合金(GH99).利用扫描电镜、电子探针和X射线衍射等手段对界面产物及接头的界面结构进行分析.结果表明,GH99/Ti界面主要由四个反应层组成,分别为(Ni,Cr)ss,富Ti-(Ni,Cr)ss,TiNi和Ti2Ni.当保温时间较短时,Ti/TiAl界面反应层主要为Ti(Al)ss.延长保温时间,此界面反应层转化为Ti3Al和Al3NiTi2.随着保温时间的延长,TiNi反应层厚度持续增加,而Ti2Ni反应层厚度先增加后减小.随保温时间的延长接头的抗剪强度先增加后减小,然后又增加.由接头断口形貌可以看出,接头主要断裂于Ti2Ni反应层.     

Ti-17钛合金扩散连接界面特征及接头剪切强度(英文)

研究不同连接时间下Ti-17钛合金扩散连接界面特征及接头剪切强度。结果表明,随着连接时间的延长,连接界面平均空洞尺寸逐渐减小,空洞数量增加至最大值后逐渐减少。具有锯齿状边缘的不规则空洞逐渐转变为具有平滑表面的椭圆形空洞以及细小的圆形空洞。当连接时间为60 min时连接界面上形成了跨连接界面的晶粒。接头剪切强度随着连接时间的延长而增大,当连接时间为60 min时,接头剪切强度达到最大值,为887.4 MPa。尽管塑性变形的作用时间很短,但是对促进空洞闭合以及提高接头剪切强度的作用显著。     

钛合金针状焊缝组织的超塑性变形机理

钛合金激光焊缝是非理想的针状组织,对其超塑性变形机理的研究可进一步推进钛合金LBW/SPF技术的实际应用,也对材料成形机理的发展具有一定意义.研究结果表明,TC4钛合金激光焊接试样具有良好的超塑性变形能力,在变形过程中,焊缝发生两次重要的组织转变,即针状组织片层化和片层组织等轴化的组织转变.片层组织在应力作用下,通过断裂、解体和等轴化的过程而转变成等轴晶粒.片层断裂的主要机制是动态再结晶和应力挤压作用;片层解体的主要机制是晶界滑动和转动作用,接头组织的塑性流动机理为晶粒滚动和晶界滑动机理.     

Hot deformation behavior and microstructure evolution of titanium alloy Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Si-Y

Samples of Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Si-Y alloy were compressed on the Gleeble-1500 heat stimulation machine. The compression test was carried out in the temperature range from 800 ℃ to 1 100℃ and strain rate range from 0.001 s^-1 to 10 s^-1. Stress-strain behavior and variation of microstructure of the alloy during hot compression were investigated. The experimental results show that the alloy is sensitive to temperature and strain rate, and the flow softening behavior is more obvious with the decrease of deformation temperature. At higher strain rate, discontinuous yielding is observed in β phase region. When deformed in α＋β phase region, with the increment of deformation temperature, the lamellar a structures globularization is more quick and more uniform. When deformed in β phase region, coarse β grains can be got because of high deformation temperature.     

一种新型超高强铝锂合金板材的组织与力学性能

研究了课题组开发的一种新型超高强铝锂合金的组织与力学性能。结果表明:该合金具有优异的常规力学性能,典型T8热处理时抗拉强度600 MPa以上,延伸率超过10%。10 mm厚热轧板材及2 mm厚冷轧薄板T8峰时效(150℃)时析出强化相均为T1相(Al_2Cu Li)与θ'相(Al_2Cu),且2种厚度板材中析出相分数和尺寸均相当,但10 mm厚热轧板材T8峰时效抗拉强度比2 mm厚冷轧薄板高50~70 MPa。力学性能的差异主要来源于固溶处理后变形织构分数的不同;经固溶处理后10 mm厚热轧板材变形织构体积分数远高于2 mm厚冷轧薄板。     

时效对Cu-Zn-Ni合金组织和剪切强度的影响

结合截齿钎焊后的热处理工艺,对Cu-Zn-Ni合金热处理后的组织和剪切强度进行了研究。结果表明,时效后,组织是由以Cu为基的α固溶体和以CuZn为基的β＇固溶体组成;与固溶处理相比,时效后α相变得更为细小,β^’相的含量略有增多,这是由于时效时,析出相对基体的切割致使其组织更为细密。在200~450 ℃的时效温度范围内,随着时效温度的上升,Cu-Zn-Ni合金组织中的α相越来越细小,β^’相的含量越来越少,合金的剪切强度增加。     

TC6钛合金高温变形力学行为研究

在Thermecmaster-Z型热加工模拟试验机上对TC6钛合金在温度 80 0～ 10 4 0℃、应变速率 10 - 3～ 5 0s- 1、最大变形程度 5 0 %条件下的高温变形行为进行了研究。研究结果表明合适的工艺参数范围为变形温度 92 0～ 95 0℃、应变速率 1 0～ 1× 10 - 3s- 1。在分析其变形温度、变形程度和应变速率对流动应力影响规律的基础上提出了一种本构关系回归模型     

Hot deformation behavior and constitutive equations of titanium alloy Ti26

Samples of Ti26 （Ti-V-Sn-Cr-AI-Zr-Nb） alloy were compressed on the Gleeble-1500 heat stimulation machine. The compression test was carried out at 900-1 150 ℃ and strain rates from 0.001 s^-1 to 10 s^-1. Flow stress data at various temperatures and strain rate were obtained; and the compressive true stress vs. true strain curves were measured and studied. The deformation activation energy was calculated. The results show that the flow stress of Ti26 alloy decreases with the increase of temperature and the decrease of strain rate, and the deformation activation energy is 278.11 kJ/mol in β phase region. The flow stress curves and deformation activation energy reveal that the main softening mechanism is dynamic recovery in β phase region. Constitutive equations were formulated to describe the temperature dependence of the flow stress over a wide range of strain rates.     

钛合金热轧板高应变率塑性行为的研究

以10mm厚度的热轧钛合金板TC4为原料,通过Hopkinson压杆实验和强迫剪切实验,对高应变率下的厚板钛合金的塑性行为进行了研究和分析,得到了不同热处理制度下材料的真实应力-应变曲线,并观察了不同热处理制度下试验后材料的微观组织。