新型高性能钛合金研究与应用 被引量：34

1

作者 朱知寿 王新南 +5 位作者 商国强 费跃 祝力伟 李明兵 李静 王哲 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期7-12,共6页

随着钛合金在我国航空、航天、兵器、海洋和化工等领域用量和应用范围的不断扩大,对钛合金高综合力学性能、低成本和加工工艺性能提出了更加苛刻的要求。通过基于组织参数设计的合金化、细晶强化、相变强化和强韧化工艺控制等综合强韧... 随着钛合金在我国航空、航天、兵器、海洋和化工等领域用量和应用范围的不断扩大,对钛合金高综合力学性能、低成本和加工工艺性能提出了更加苛刻的要求。通过基于组织参数设计的合金化、细晶强化、相变强化和强韧化工艺控制等综合强韧化技术,研制出具有高强韧、抗疲劳、耐损伤、抗冲击等综合性能良好匹配的新型高性能钛合金,是扩大钛合金在高端领域的用量与应用水平,实现产业升级转型,满足下一代应用需求的重要保障。 展开更多

关键词 新型钛合金 高综合性能 强韧化 低成本

下载PDF 职称材料

锻造工艺对新型低成本钛合金组织和性能影响 被引量：28

2

作者 费跃 朱知寿 +3 位作者 王新南 李军 商国强 祝力伟 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期186-191,共6页

研究准β锻造工艺和两相区锻造工艺对新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金显微组织和力学性能的影响规律。采用金相显微镜(OM)观察新型低成本钛合金不同锻造工艺后的退火态组织特征,采用扫描电镜(SEM)分析合金的断口形貌,并测试合金的拉... 研究准β锻造工艺和两相区锻造工艺对新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金显微组织和力学性能的影响规律。采用金相显微镜(OM)观察新型低成本钛合金不同锻造工艺后的退火态组织特征,采用扫描电镜(SEM)分析合金的断口形貌,并测试合金的拉伸性能、断裂韧度等主要力学性能。结果表明:合金采用两相区锻造工艺(895℃),获得双态组织,β基体上均匀分布着约占40%的等轴初生α相;合金的强度和塑性较高,其中抗拉强度σb=1054 MPa,延伸率δ5=17%,断面收缩率ψ=51%;但断裂韧度偏低,KIC=63 MPa(1/2)m。采用准β锻造工艺(940℃),获得网篮组织,细小的板条状次生α相交织分布,无初生α相;合金的强度和塑性有所降低,抗拉强度σb=1008 MPa,延伸率δ5=13%,断面收缩率ψ=33%;但断裂韧度较高,KIC槡=86 MPa m。随着锻造温度从两相区895℃升到β单相区940℃,新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金强度变化幅度小,而断裂韧度、塑性,特别是断面收缩率性能指标对锻造温度变化反应敏感。 展开更多

关键词 低成本钛合金 锻造工艺 显微组织 力学性能

原文传递

不同热处理工艺下TC4-DT钛合金的显微组织及力学性能 被引量：20

3

作者 祝力伟 王新南 朱知寿 《钛工业进展》 CAS 2012年第1期9-12,共4页

研究了几种热处理制度对TC4-DT钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:等轴或双态组织具有好的拉伸性能,片层组织能够有效提高材料的断裂韧性;控制单相区固溶的冷却速度以及第二重热处理的温度和冷却速度,可以获得不同尺寸的片... 研究了几种热处理制度对TC4-DT钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:等轴或双态组织具有好的拉伸性能,片层组织能够有效提高材料的断裂韧性;控制单相区固溶的冷却速度以及第二重热处理的温度和冷却速度,可以获得不同尺寸的片层组织;单相区固溶后空冷,再经两相区第二重热处理,空冷的组织中含有粗的初生α片层和细小的次生α片层,炉冷的组织中α片层变厚,单相区固溶后水冷得到马氏体组织,在两相区热处理保温时,马氏体组织直接分解成粗的α片层。采用1 015℃/1 h/AC+955℃/1.5 h/AC+550℃/6 h/AC多重热处理,可以获得粗细相间的片层组织,具有更好的强度-塑性-断裂韧性的综合匹配。 展开更多

关键词 钛合金 热处理工艺 显微组织 力学性能

下载PDF 职称材料

航空用钛合金显微组织控制和力学性能关系 被引量：21

4

作者 朱知寿 商国强 +5 位作者 王新南 祝力伟 李静 李明兵 信云鹏 刘格辰 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-10,共10页

钛合金由于具有多样性和复杂性的固态相变特征,其组织性能关系一直都是材料科学工作者研究的热点之一。通过调整钛合金的成分配比、加工工艺以及热处理工艺参数,可以在一定范围内调整钛合金制件的组织类型与组织参数,实现强度、塑性、... 钛合金由于具有多样性和复杂性的固态相变特征,其组织性能关系一直都是材料科学工作者研究的热点之一。通过调整钛合金的成分配比、加工工艺以及热处理工艺参数,可以在一定范围内调整钛合金制件的组织类型与组织参数,实现强度、塑性、韧性、疲劳和疲劳裂纹扩展速率等综合性能的最佳匹配。本文在对比钛合金材料的等轴组织、双态组织、网篮组织和片层组织四种典型显微组织特征以及控制技术基础上,以航空用TC21钛合金、TC4-DT钛合金、TC32钛合金以及TB17钛合金为例综述不同显微组织特征与拉伸性能、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率的影响关系,为钛合金选择合适的组织参数、实现最佳的综合性能匹配和稳定批量生产提供参考依据。 展开更多

关键词 航空用钛合金 等轴组织 双态组织 网篮组织 片层组织 力学性能

下载PDF 职称材料

新型超高强韧钛合金热变形行为研究 被引量：20

5

作者 王哲 王新南 +5 位作者 商国强 祝力伟 李静 费跃 田帅 朱知寿 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期810-815,共6页

采用Gleeble3800热压缩模拟试验机研究了新型超高强韧TB17钛合金775～905℃温度范围内、应变速率0.001～10 s^(-1)条件下的热变形行为。分析了该合金在热变形过程中流变应力软化特点及显微组织演变规律,建立了该合金Arrhenius型本构方... 采用Gleeble3800热压缩模拟试验机研究了新型超高强韧TB17钛合金775～905℃温度范围内、应变速率0.001～10 s^(-1)条件下的热变形行为。分析了该合金在热变形过程中流变应力软化特点及显微组织演变规律,建立了该合金Arrhenius型本构方程。结果表明:采用不同变形温度,TB17钛合金峰值应力对应变速率敏感程度不同,在相变温度以下变形时,峰值应力对低应变速率敏感;而在相变温度以上变形,峰值应力对高应变速率敏感。应变速率对TB17钛合金显微组织具有重要影响,合金应变速率大于0.1 s^(-1)时,以发生动态回复为主,而应变速率为0.001～0.1 s^(-1)时以发生动态再结晶为主;降低应变速率有利于动态再结晶发生,合金在应变速率0.001 s^(-1)时可获得粒度约25μm的β晶粒。变形温度对动态再结晶具有重要影响,在相变温度以下变形仅发生初生α相再结晶,而在相变温度以上变形则发生β相动态再结晶。TB17钛合金在相变点温度以下的热变形激活能为538.4 kJ/mol,在相变点温度以上的热变形激活能为397.4 kJ/mol,该合金在775～905℃热变形软化机制为晶界滑移机制。 展开更多

关键词 TB17钛合金 热压缩模拟 Arrhenius型本构方程 动态再结晶

原文传递

TB17钛合金等温时效析出行为 被引量：15

6

作者 王哲 王新南 +1 位作者 祝力伟 朱知寿 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1-6,共6页

采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、光学显微镜(OM)等对新型超高强韧TB17钛合金次生α相转变动力学进行研究。实验结果表明,该合金经β相区固溶,520℃不同保温时间时效后,片层次生α相在β相基体上析出、形核、长大,并且与基体... 采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、光学显微镜(OM)等对新型超高强韧TB17钛合金次生α相转变动力学进行研究。实验结果表明,该合金经β相区固溶,520℃不同保温时间时效后,片层次生α相在β相基体上析出、形核、长大,并且与基体具有柏氏共格关系。短时时效后次生α相呈针状,随着保温时间延长,次生α相粗化呈短棒状。析出相含量对TB17钛合金强化具有重要影响,TB17钛合金在完全析出过程中,次生α相含量增加,时效硬化作用增加。TB17钛合金次生α相等温相变动力学采用JMAK方程进行描述。 展开更多

关键词 TB17钛合金 等温时效 次生相α相 析出相

下载PDF 职称材料

准β热处理工艺对TC4-DT钛合金裂纹扩展行为的影响 被引量：11

7

作者 李静 朱知寿 +3 位作者 王新南 费跃 商国强 祝力伟 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期745-750,共6页

研究了准β热处理工艺窗口参数(保温时间和加热温度)对损伤容限型TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为的影响,并采用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)从显微组织、裂纹扩展路径及断口形貌进行了分析对比。结果表明:随着保温时间从5 min延长至1... 研究了准β热处理工艺窗口参数(保温时间和加热温度)对损伤容限型TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为的影响,并采用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)从显微组织、裂纹扩展路径及断口形貌进行了分析对比。结果表明:随着保温时间从5 min延长至15 min,原始β晶粒尺寸从130μm增大到230μm,转变点处ΔKt由17.5 MPa·m^(1/2)增大至19.4 MPa·m^(1/2),当10 MPa·m^(1/2)≤ΔK≤20 MPa·m^(1/2)的低应力范围,裂纹扩展速率降低;随着加热温度从988℃升高至998℃,原始β晶粒尺寸从130μm增大至240μm,转变点处ΔKt由17.5 MPa·m^(1/2)增大至18.0 MPa·m^(1/2),转折点前的裂纹扩展区的裂纹扩展速率降低;当温度继续升高至1008℃时,原始β晶粒尺寸增大至400μm,转折点处ΔKt增大至20.5 MPa·m^(1/2),裂纹扩展速率在转折点附近降低,但在ΔK≥20.5 MPa·m^(1/2)的较大应力区域时,裂纹扩展速率无明显变化;温度升高或保温时间延长,裂纹扩展路径曲折度增加,二次裂纹数量增多、深度增加,断口表面粗糙度降低。 展开更多

关键词 TC4-DT钛合金 准β热处理 保温时间 加热温度 裂纹扩展速率

原文传递

新型低成本钛合金高周疲劳性能和断裂韧度 被引量：9

8

作者 商国强 王新南 +3 位作者 费跃 李军 祝力伟 朱知寿 《失效分析与预防》 2013年第2期74-78,106,共6页

研究了双态组织和片层组织对新型低成本钛合金室温拉伸性能、断裂韧度以及高周疲劳性能的影响。试验结果表明:双态组织的抗拉强度低于片层组织,同时具有更高的拉伸塑性;由于裂纹在片层组织中的扩展方向的改变比在双态组织中更频繁;因此... 研究了双态组织和片层组织对新型低成本钛合金室温拉伸性能、断裂韧度以及高周疲劳性能的影响。试验结果表明:双态组织的抗拉强度低于片层组织,同时具有更高的拉伸塑性;由于裂纹在片层组织中的扩展方向的改变比在双态组织中更频繁;因此,具有更高的断裂韧性(119.24 MPa.m1/2);相对于片层组织,双态组织抗疲劳裂纹萌生的能力更强,具有更高的疲劳强度(790 MPa)。 展开更多

关键词 低成本钛合金 双态组织 片层组织 断裂韧度 疲劳性能

下载PDF 职称材料

显微组织对TC32钛合金高周疲劳性能的影响 被引量：8

9

作者 李明兵 朱知寿 +4 位作者 王新南 祝力伟 费跃 商国强 李静 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1886-1892,共7页

研究双态组织和网篮组织对TC32钛合金高周疲劳(HCF)性能的影响,并与TC4钛合金等轴组织和TC21钛合金网篮组织的高周疲劳性能进行对比分析。结果表明:TC32钛合金双态组织与网篮组织的高周疲劳强度分别为535.7MPa与537.5MPa,明显高于TC4钛... 研究双态组织和网篮组织对TC32钛合金高周疲劳(HCF)性能的影响,并与TC4钛合金等轴组织和TC21钛合金网篮组织的高周疲劳性能进行对比分析。结果表明:TC32钛合金双态组织与网篮组织的高周疲劳强度分别为535.7MPa与537.5MPa,明显高于TC4钛合金等轴组织的,也高于TC21钛合金网篮组织的。TC32钛合金双态组织因原始β晶粒细小,且初生α相与β转变基体强度匹配性良好,不存在异常的平均应力敏感性;TC32钛合金网篮组织因存在较多的二次裂纹,且主裂纹扩展路径曲折,疲劳裂纹扩展速率较双态组织更缓慢。 展开更多

关键词 TC32钛合金 高周疲劳 疲劳断口 显微组织

下载PDF 职称材料

航空用新型低成本钛合金显微组织与损伤容限性能关系研究 被引量：8

10

作者 王新南 费跃 +4 位作者 刘洲 商国强 李军 祝力伟 朱知寿 《钛工业进展》 CAS 2013年第2期7-10,共4页

利用扫描电镜对某新型航空用Ti-Al-Mo-Cr-Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测。结果表明:该新型... 利用扫描电镜对某新型航空用Ti-Al-Mo-Cr-Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测。结果表明:该新型Ti-Al-Mo-Cr-Zr系高性能低成本钛合金在不同显微组织下均具有良好的强度—塑性—韧性—疲劳性能的匹配。其中,双态组织的该合金具有最高的强度和塑性,但损伤容限性能较低(断裂韧性稍低,疲劳裂纹扩展速率高);网篮组织的该合金具有良好的断裂韧性和疲劳强度,疲劳裂纹扩展速率与双态组织的水平相当;片层组织的该合金具有最为优异的损伤容限性能(最低的疲劳裂纹扩展速率和最高的断裂韧性),但疲劳极限、强度和塑性稍低于双态组织和网篮组织的该合金。 展开更多

关键词 钛合金 低成本 显微组织 损伤容限性能

下载PDF 职称材料

损伤容限型TC4-DT钛合金近门槛区疲劳裂纹扩展行为研究 被引量：6

11

作者 祝力伟 王新南 +2 位作者 朱知寿 刘德林 俞汉清 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1342-1346,共5页

研究了双态组织、片层组织TC4-DT钛合金在近门槛区的疲劳裂纹扩展行为,通过扫描电镜观察裂纹扩展路径及断口微观特征,研究了等轴初生α相含量对TC4-DT钛合金在近门槛区疲劳裂纹扩展速率的影响,讨论了TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为和... 研究了双态组织、片层组织TC4-DT钛合金在近门槛区的疲劳裂纹扩展行为,通过扫描电镜观察裂纹扩展路径及断口微观特征,研究了等轴初生α相含量对TC4-DT钛合金在近门槛区疲劳裂纹扩展速率的影响,讨论了TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为和断裂方式。结果表明:随着等轴初生α相含量的降低,TC4-DT钛合金在近门槛值区的da/dN-△K曲线逐渐向下偏折,裂纹扩展速率明显降低,在Paris区出现转折点现象且转折点对应的△Kt值逐渐增大;片层组织在近门槛区的裂纹扩展路径曲折,疲劳裂纹扩展速率显著降低,表现出更好的损伤容限性能。 展开更多

关键词 损伤容限 TC4-DT钛合金 显微组织 近门槛区 疲劳裂纹扩展

原文传递

TB17钛合金β相区晶粒长大行为 被引量：6

12

作者 王哲 王新南 +1 位作者 祝力伟 朱知寿 《钛工业进展》 CAS 北大核心 2016年第6期11-15,共5页

以新型超高强韧TB17钛合金棒材为研究对象，研究了TB17钛合金β相区晶粒的长大行为。考察了TB17钛合金在不同温度和保温时间的条件下，β晶粒尺寸的变化，通过Beck公式计算了晶粒长大参数，采Arrhenius公式计算了晶粒长大激活能。结果... 以新型超高强韧TB17钛合金棒材为研究对象，研究了TB17钛合金β相区晶粒的长大行为。考察了TB17钛合金在不同温度和保温时间的条件下，β晶粒尺寸的变化，通过Beck公式计算了晶粒长大参数，采Arrhenius公式计算了晶粒长大激活能。结果表明，加热温度及保温时间对TB17钛合金β晶粒长大行为具有重要影响。在860～1045℃进行等温加热，TB17钛合金β晶粒等温长大曲线近似符合指数关系，β晶粒长大指数n在0．12～0．23之间。短时保温，β晶粒长大过程中动力学影响因素占主导作用，延长保温时间，动力学影响因素作用降低。TB17钛合金β晶粒长大激活能为48．26kJ／mol。 展开更多

关键词 TB17钛合金 β晶粒尺寸 晶粒长大激活能

下载PDF 职称材料

新型热控涂层Al-Al_2O_3金属陶瓷复合膜制备与性能研究 被引量：6

13

作者 祝力伟 赵慨 +4 位作者 邱家稳 冯煜东 王艺 王志民 速小梅 《真空与低温》 2008年第4期219-222,共4页

介绍了柔性基底金属陶瓷复合膜的膜系结构设计,利用脉冲直流磁控溅射技术,在聚酰亚胺基底上制备了Al-Al2O3金属陶瓷复合膜,自基底至膜层表面依次为:聚酰亚胺、金属反射层、金属陶瓷层、减反射层。并对所制备的金属陶瓷复合膜进行了光热... 介绍了柔性基底金属陶瓷复合膜的膜系结构设计,利用脉冲直流磁控溅射技术,在聚酰亚胺基底上制备了Al-Al2O3金属陶瓷复合膜,自基底至膜层表面依次为:聚酰亚胺、金属反射层、金属陶瓷层、减反射层。并对所制备的金属陶瓷复合膜进行了光热学性能分析。实验结果表明:通过脉冲直流磁控溅射技术制备的Al-Al2O3金属陶瓷复合膜,具有高太阳吸收率(a≥0.90),低红外发射率(ε≤0.11),是一种高效吸热型热控薄膜材料。 展开更多

关键词 太阳选择性吸收 热控 金属陶瓷 磁控溅射

下载PDF 职称材料

近α型、(α+β)型和近β型钛合金的高温力学性能 被引量：6

14

作者 李明兵 王新南 +3 位作者 商国强 祝力伟 李星 朱知寿 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期199-205,共7页

研究了近α型TA15和Ti60、(α+β)型TC21和近β型TB17钛合金在100、400、500、600、650和700℃时的高温力学性能。结果表明,温度在100~500℃时,TB17合金的高温强度最高,TA15合金的高温强度最低,TC21合金的高温强度高于Ti60合金;当温度超... 研究了近α型TA15和Ti60、(α+β)型TC21和近β型TB17钛合金在100、400、500、600、650和700℃时的高温力学性能。结果表明,温度在100~500℃时,TB17合金的高温强度最高,TA15合金的高温强度最低,TC21合金的高温强度高于Ti60合金;当温度超过600℃后,TB17合金的高温性能变化幅度最大,强度最低,Ti60合金的变化幅度最小,强度最高,TC21合金的强度介于TA15与Ti60合金之间,并逐渐与TA15合金接近;当温度在100℃时,4种合金应变硬化和应变软化作用相当,应力-应变曲线处于较为平衡的状态;当温度在400℃时,TB17合金变形以应变软化为主,应力随着应变增加显著降低;当温度在600℃时,TC21和TA15合金变形也开始以应变软化为主,但TA15合金应力的下降幅度低于TC21合金;直到温度在650℃时,Ti60合金变形才以应变软化为主。 展开更多

关键词 钛合金 高温性能 力学行为

原文传递

双态组织TC32钛合金的抗弹性能及损伤机制 被引量：6

15

作者 李明兵 王新南 +5 位作者 商国强 祝力伟 李静 刘格辰 信云鹏 朱知寿 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期365-372,共8页

实验采用底推式105 mm穿甲模拟弹,测试双态组织TC32钛合金靶板的抗弹性能,并采用光学显微镜和扫描电镜研究靶板的损伤机制。结果表明:双态组织TC32钛合金靶板的防护系数达1.91以上;在开坑阶段,TC32钛合金靶板主要是以崩落和发生绝热剪... 实验采用底推式105 mm穿甲模拟弹,测试双态组织TC32钛合金靶板的抗弹性能,并采用光学显微镜和扫描电镜研究靶板的损伤机制。结果表明:双态组织TC32钛合金靶板的防护系数达1.91以上;在开坑阶段,TC32钛合金靶板主要是以崩落和发生绝热剪切的损伤机制产生破坏;在稳定侵彻阶段和侵彻后期,TC32钛合金靶板主要是以发生绝热剪切、裂纹、塑性变形的损伤机制产生破坏。双态组织类型的TC32钛合金具有优良的强韧性匹配,抗弹性能优异。 展开更多

关键词 TC32钛合金 靶板 抗弹性能 损伤机制 绝热剪切带

下载PDF 职称材料

TC32钛合金不同热处理工艺下的组织性能及断裂机制 被引量：6

16

作者 李明兵 王新南 +4 位作者 商国强 祝力伟 李静 李星 朱知寿 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期112-117,共6页

以新型高性能低成本TC32钛合金为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等,研究了普通退火(700℃×2 h,AC)和双重退火(880℃×2 h,AC+550℃×6 h,AC)两种热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响。... 以新型高性能低成本TC32钛合金为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等,研究了普通退火(700℃×2 h,AC)和双重退火(880℃×2 h,AC+550℃×6 h,AC)两种热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:普通退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为37.2%,并产生轻微球化现象,β转变基体由较粗片层状的次生α相和残余β相组成,合金的抗拉强度均值为939 MPa,伸长率均值达17.4%;双重退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为11.8%,并产生明显的球化现象,β转变基体由网篮状结构的细片层次生α相组成,合金的抗拉强度均值达1258 MPa,伸长率均值为9.4%;两种工艺下合金的室温拉伸断口均表现为韧性断裂,普通退火的断口中纤维区面积和剪切唇面积大,无明显放射区,韧窝数量多、尺寸大、深度深,双重退火的断口中有一定面积的放射区,除了等轴韧窝外,还有一定数量的撕裂棱。 展开更多

关键词 TC32钛合金 热处理 显微组织 力学性能 断裂机制

原文传递

Ti-6321钛合金钨极惰性气体保护焊接头的微观组织与力学性能

17

作者 闫泰起 郑涛 +1 位作者 陈冰清 祝力伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期159-166,共8页

采用钨极惰性气体保护(tungsten inert gas,TIG)焊获得了质量良好的大厚度Ti-6321钛合金焊接接头,对比热处理前后焊接接头熔融区、热影响区和母材区的微观组织变化,测试焊接接头的冲击性能、断裂韧度及拉伸性能,并与母材进行对比。结果... 采用钨极惰性气体保护(tungsten inert gas,TIG)焊获得了质量良好的大厚度Ti-6321钛合金焊接接头,对比热处理前后焊接接头熔融区、热影响区和母材区的微观组织变化,测试焊接接头的冲击性能、断裂韧度及拉伸性能,并与母材进行对比。结果表明:焊接接头熔融区退火前的组织由粗大β柱状晶组成,晶内为充分生长的针状马氏体α′相,热影响区为β基体和初生α相组成的等轴组织,β基体中析出针状马氏体α΄相;退火后,熔融区和热影响区β晶粒内部的马氏体α΄相完全转变为次生α相。Ti-6321钛合金焊接接头的冲击韧性,断裂韧度,抗拉强度及伸长率分别为80.3 J/cm^(2),113.00 MPa·m^(1/2),873 MPa和9%,为母材的104.7%,84.1%,100%和67.7%,相比母材断口,接头冲击断口具有更为粗糙的阶梯形貌表面以及微观尺寸更小的等轴韧窝,而韧性断口表面整体更加平坦,且疲劳裂纹扩展区更窄。 展开更多

关键词 Ti-6321钛合金 TIG焊 热处理 微观组织 力学性能

下载PDF 职称材料

低成本钛合金在车辆上的工程应用研究

18

作者 商国强 王新南 +3 位作者 雷云清 李明兵 祝力伟 朱知寿 《现代交通与冶金材料》 CAS 2024年第1期75-80,共6页

随着钛合金在航空航天等领域的用量不断提升,昂贵的加工和使用成本已经成为制约其扩大应用的主要障碍,迫切需要发展低成本钛合金材料及其加工技术,因此钛合金低成本化以及钛合金材料成形的低成本化已成为国内外钛工业领域研究的重要方... 随着钛合金在航空航天等领域的用量不断提升,昂贵的加工和使用成本已经成为制约其扩大应用的主要障碍,迫切需要发展低成本钛合金材料及其加工技术,因此钛合金低成本化以及钛合金材料成形的低成本化已成为国内外钛工业领域研究的重要方向。本文通过添加100%返回料的方式,成功制备了化学成分合格的Ti-Al-V系低成本钛合金铸锭,并采用短流程轧制技术制备了各种规格的板材,分析了轧制过程中Ti-Al-V系低成本钛合金的组织性能演变过程,研制的各规格板材通过了某车辆炮塔体的考核试验。同时采用短流程锻造加工技术,研制了低成本高性能钛合金平衡肘锻件,其显微组织和力学性能均能满足技术标准要求,通过了某车辆的跑车考核试验。 展开更多

关键词 低成本钛合金 EB炉熔炼 显微组织 力学性能

下载PDF 职称材料

Ti-5.5Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金热变形行为及组织演变规律研究 被引量：4

19

作者 黄嘉庚 张驰 +1 位作者 张立文 祝力伟 《热加工工艺》 北大核心 2022年第2期25-30,共6页

为探究Ti-5.5Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金热变形过程中的动态热变形行为及组织演变规律,采用Gleeble-1500热模拟实验机进行了热压缩实验(变形温度855~1015℃、应变速率0.001~10s^(-1)、变形量60%),构建了Arrhenius型热变形本构方程,并对热压... 为探究Ti-5.5Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金热变形过程中的动态热变形行为及组织演变规律,采用Gleeble-1500热模拟实验机进行了热压缩实验(变形温度855~1015℃、应变速率0.001~10s^(-1)、变形量60%),构建了Arrhenius型热变形本构方程,并对热压缩后的微观组织和晶界结构进行了分析。结果表明:合金在高温热压缩过程中具有明显的动态软化特征,流变应力随变形温度的升高而降低,随变形速率的提高而增大。合金在(α+β)相区的热变形激活能为541kJ/mol,在β相区的热变形激活能为243 kJ/mol。其微观组织演变受变形温度和变形速率影响敏感,合金在(α+β)相区的主要软化机制为动态再结晶,变形晶粒边界处形成了大量细小的再结晶晶粒以及大角度晶界;在β相区软化机制以β相动态回复为主,变形后粗大β晶粒经冷却转变为晶内交错排列的细长针状α相组织。 展开更多

关键词 钛合金 热变形 本构方程 微观组织 EBSD

下载PDF 职称材料

冷却速度对TB17合金组织及硬度的影响 被引量：5

20

作者 费跃 王新南 +3 位作者 商国强 李静 祝力伟 朱知寿 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1056-1060,共5页

采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和维氏硬度计,开展了新型超高强度TB17钛合金在β单相区固溶处理后,1~10℃·min^(-1)冷却速度对合金显微组织和显微硬度影响规律的研究。结果表明:TB17... 采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和维氏硬度计,开展了新型超高强度TB17钛合金在β单相区固溶处理后,1~10℃·min^(-1)冷却速度对合金显微组织和显微硬度影响规律的研究。结果表明:TB17钛合金冷却过程中发生了β→α+β转变,当冷却速度为1和3℃·min^(-1)时,组织为典型的片层组织。当冷却速度增加到10℃·min^(-1)时,α相的析出量明显减少,沿着晶界析出大量相互平行的针状α相,晶内存在少量的相互交叉的针状α相。并且随着冷却速度从1℃·min^(-1)增加到10℃·min^(-1),α相析出量、α片层厚度、晶界α厚度均减小。其中,α相析出量由48%减少到5%,α片层平均厚度由0.7μm减小到0.05μm,晶界α平均厚度由1.9μm减小到0.5μm。冷却速度对TB17钛合金显微硬度具有重要影响,在1~5℃·min^(-1)冷却速度下,显微硬度随着冷却速度的增加逐渐升高;在5~10℃·min^(-1)冷却速度下,显微硬度随着冷却速度的增加逐渐降低。 展开更多

关键词 TB17合金 冷却速度 显微组织 显微硬度

原文传递