TCll钛合金表面渗锆层组织及其摩擦学性能

为提高TC11钛合金的摩擦磨损性能,对合金表面进行双层辉光等离子渗锆处理,对渗锆层进行了物相分析、组织观察和微区成分分析,并在不同温度下进行了摩擦磨损试验。结果表明:TC11钛合金表面获得了组织致密、厚度为25μm、主要由α-Ti相组成的渗层,锆元素主要固溶在α-Ti相中;在室温和450℃时,渗锆层的摩擦因数均远小于TC11钛合金的;室温时,TC11钛合金的磨损机制主要以粘着磨损和磨粒磨损为主,渗锆层主要以磨粒磨损为主;在450℃时,TC11钛合金磨痕中心位置主要以粘着磨损和剥层为主,磨痕边缘部位以磨粒磨损为主,渗锆层的磨损机制主要以磨粒磨损为主,兼有轻微剥层现象。

TC11钛合金棒材显微组织等轴细晶化工艺研究

本文对TC11钛合金棒材显微组织不均匀缺陷产生原因及消除途径进行了研究。结果表明,由于铸锭最初锻造温度在β相区,随后两相区锻造变形量不大且分布不均匀,致使部分晶界α和二次α聚集并粗化呈块状,或沿主变形方向拉长呈条状,或遗留下原晶界α。若采用(α+β)中间形变热处理+β处理、水冷+再结晶退火、空冷的工艺,可完全消除晶界α,拉长α和块状α相,获得均匀细小等轴α组织,初生等轴α相的平均直径可细化至1.9μm。

TC11合金多弧离子镀表面改性层的组织及耐磨性研究

为提高钛合金的表面耐磨性能 ,在TC11合金表面采用多弧离子镀技术进行表面处理。通过光学金相显微镜、扫描电子显微镜对镀层显微组织进行了分析 ,用X射线衍射方法测定了镀层中的物相 ,用能谱仪测定镀层中元素的含量 ,使用显微硬度计测定了镀层和基体的硬度。分析结果表明 ,TC11合金表面获得了致密、与基体结合良好的纳米级TiN/CrN复合镀层 ,显微硬度为 180 0HV0 0 2 5 ,改善了TC11合金基体的表面组织 ,耐磨性明显高于常规热处理的试件。

TC11钛合金高温流变行为及组织演变

通过热压缩试验研究了具有β转变组织的TC11钛合金在温度1030-1090℃和应变速率0.001-10 s-1范围内的流变行为和组织演变。分析了该合金在试验参数范围内变形的应力-应变曲线特征。动力学分析获得β区变形的应力指数和变形激活能分别为3.32和135.5kJ×mol-1,表明β区的热变形主要受扩散所控制。组织观察发现,试验条件下原始β晶粒有两种细化方式,一种是以变形拉长的原始β晶粒晶界布满项链状的细小均匀的新晶粒为特征的晶粒细化方式;另一种是以变形拉长的具有锯齿形晶界的原始β晶粒内部布满细小均匀的新晶粒为特征的晶粒细化方式。高温变形后保温期间的软化行为表明,原始β晶粒的细化方式取决于变形过程中位错的产生和消失之间的竞争机制。

应用Murty准则优化TC11钛合金高温变形参数

在THERMECMASTOR-Z型热模拟试验机上对原始等轴组织的TC11钛合金进行热压缩实验,采用基于Murty准则的加工图技术研究该合金在990—1080℃、0.001—70_s^(-1)变形参数范围内的微观变形机制和流变失稳现象,并优化该合金的高温变形参数.结果表明,α+β两相区的较佳变形参数为990—1008℃、0.001—0.02s^(-1),以990℃、0.001s^(-1)附近为最佳,其变形机制为超塑性.在β单相区,中等变形程度(ε<0.6)下的较佳参数为1030—1080℃、0.001—0.1s^(-1),以1060—1080℃、0.001s^(-1)附近为最佳,其变形机制为动态再结晶;而大变形程度(ε>0.6)下的较佳参数为1020—1060℃、0.004—0.6s^(-1),以1040—1050℃、0.016—0.07s^(-1)附近为最佳,其变形机制也是动态再结晶.失稳区出现在β单相区内,其参数范围为1000—1080℃、4.0—70s^(-1),在该失稳区会出现β晶粒的不均匀变形;应变速率在0.001s^(-1)附近时,在β单相区变形会出现β晶粒的动态粗化.

TC11钛合金热锻成形过程中延性损伤演化模型的建立

基于连续损伤理论,考虑了变形温度与应变速率的影响,将与变形温度和应变速率相关的Zener-Hol-lomon参数作为一个修正函数A(Z)引入损伤演化模型,通过TC11钛合金在高温下的单向拉伸实验,确定了模型中的系数,建立了TC11钛合金高温塑性变形的损伤演化模型。通过高温压缩实验对模型进行了验证,结果表明,该模型可以很好地对TC11钛合金在低应变速率下的损伤行为进行预测。

热加工工艺参数对TC11钛合金叶片显微组织细化、球化的影响

研究了β处理温度、变形温度、变形量、再结晶退火保温时间及锻造多火次空烧对ＴＣ１１合金显微组织中α相细化、球化的影响．结果表明，β处理温度必须取等于α十β／β＋２０℃～３０℃；锻造温度宜取９３０～９７０℃（取低些好；变形量必须取＞５０％）；再结晶退火温度为９５０℃，保温时间１ｈ有利于α相细化、球化．调整９５０℃退火温度下的保温时间为５ｈ，可使α球化、粗化，可用以调整锻件最终力学性能。毛坯多火次空烧，对锻件最终获得等轴均匀的α十β组织影响不大。

锻造工艺及后续热处理对TC11钛合金组织与性能的影响

分析了常规锻造和特种锻造及后续热处理对TC11钛合金组织和力学性能的影响。结果表明:终锻温度为950℃时,TC11钛合金经特种锻造得到网篮组织,其锻态及热处理后的性能均优于常规锻造的(等轴组织);终锻温度为950℃时,两种锻造方式得到的钛合金性能均优于980℃的(等轴组织);TC11钛合金经950℃特种锻造后再结合高温均匀化和双重退火处理,得到的片状编织组织可使材料获得良好的强韧性匹配。

钛合金及其表面沉积Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜的冲蚀行为

采用多弧离子镀技术在TC11钛合金表面制备了厚度为18.7μm的Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜,用45μm白刚玉通过微喷砂试验机评价TC11钛合金及Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜在30°和90°攻角下的抗冲蚀性能,并分析其冲蚀机理。结果表明:30°攻角下,冲蚀砂量为70g时,Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜被冲破,此时该多层膜的冲蚀坑深度为21.88μm,TC11钛合金基材为269.9μm。90°攻角下,冲蚀砂量为20g时,Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜被冲破,此时该多层膜的冲蚀坑深度为8.95μm,TC11钛合金基材为46.96μm。30°攻角下,钛合金的冲蚀以微切削为主,多层膜以微切削和微断裂为主。在90°攻角下,钛合金的冲蚀以点坑冲蚀为主,多层膜以裂纹萌生扩展和点坑冲蚀的混合冲蚀为主。

TC11钛合金与5CrMnMo模具钢间接触换热实验研究

基于稳态热流法,利用自制的接触换热系数测量装置对TC11钛合金与5CrMnMo模具钢间的接触换热进行测试,探讨了界面荷载、界面温度、接触面粗糙度和玻璃润滑剂对接触换热系数的影响.实验结果表明:接触换热系数随界面荷载的增加而增大,且与界面荷载的幂指数函数近似成正比关系;接触换热系数随界面温度的升高总体上呈增大趋势;在相对较小的粗糙度范围内,产生接触换热系数随接触面粗糙度增加而增大的反常现象;玻璃润滑剂的存在使接触换热系数降低了1～2个数量级,厚度的影响尤其明显.

热加工工艺对TC11钛合金显微组织与力学性能的影响

分析了常规锻造和特种锻造工艺及不同热处理工艺对TC11钛合金组织和力学性能的影响。结果表明:特种锻造后得到的锻态组织为少量球状α相、细板条α相与β相构成的网篮组织,热处理后的力学性能明显高于常规锻造的;钛合金经特种锻造结合高温均匀化与双重退火处理可得到由12%(体积分数)左右球状初生α相、一定宽长比条状初生α相和β相组成的网篮组织,可使其获得良好的强韧性匹配。

多层石墨烯/纳米Fe_2O_3复合材料对TC11合金干滑动磨损行为的影响

钛合金综合性能优异,被广泛应用于航空航天、化工等领域,但是其耐磨性较差,又严重阻碍了它更广泛的应用。在TC11合金/GCr15钢摩擦界面添加多层石墨烯(MLG)/纳米Fe_2O_3复合材料,采用MPX-2000型摩擦磨损试验机研究了其对TC11合金磨损行为的影响,并与未添加及只添加MLG或纳米Fe_2O_3时的状况进行了对比;采用XRD,SEM,EDS等分析技术对磨损表面物相、形貌和成分进行了系统分析,并探讨了各添加物的作用机制。结果表明:在TC11合金表面添加MLG形成的摩擦层不能稳定存在,无法提高其耐磨性;添加纳米Fe_2O_3仅能在低载荷下形成稳定的摩擦层,高载荷时逐渐被破坏;添加MLG/纳米Fe_2O_3复合材料,在磨损表面形成了双层摩擦层,能起到保护基体的作用,使之磨损量显著下降,原因是MLG的润滑性与纳米Fe_2O_3承载性的协同作用。

热处理对TC11摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

在C200型摩擦焊机上进行TC11同种金属的摩擦焊接,分析了热处理对TC11摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:焊后接头连接完整,焊缝区为完全再结晶组织;焊件进行热处理后,焊缝组织为均匀细小的针状a+β相;工艺参数对焊缝成型和接头抗弯强度有显著影响,热处理后接头抗弯强度性能更好。

两种组织TC11钛合金薄板弯曲疲劳性能的研究

本研究选取了具有（α＋β）等轴组织和α／β粗片层组织的TCll钛合金作为研究对象，采用研究了TCll合金薄板样品在恒总应变幅控制下的弯曲疲劳性能及其损伤行为，通过对疲劳开裂路径和断裂的观察与表征，探讨了疲劳损伤与组织结构间的关系。研究发现，恒总应变幅控制下的等轴组织TCll钛合金薄板的弯曲疲劳性能明显的高于粗片层组织合金。等轴组织合金的疲劳裂纹沿α相中的滑移带萌生并扩展，片层组织样品疲劳裂纹沿着α相或与片层垂直的方向扩展。

等轴化处理对TCI1钛合金组织性能的影响

本文对魏氏组织的TC11合金进行等轴化处理．研究了等轴化处理前后TC11合金组织和性能的变化。研究结果表明等轴处理后的TC11合金得到均匀分布的等轴组织，晶粒尺寸约为9μm；相比原始的TC11合金，等轴组织TC11合金，抗拉强度可以从830MPa增加到1190MPa，屈服强度从590MPa增加到1130MPa，延伸率从1．6％增加到13．7％，断口形貌由台阶状转变为韧窝状。

Z-D Relationship during Compression atConstant Temperature on TC11 Alloy

The dynamic evolution of microstructure and the characteristics of deformation , as well as the relationshipbetween them have ben studied for TCll alloy with different original conditions, including as-cast, as-rolled ,as-forged and as-predeformed on casting, during comparison at constant temperature (CCT). The resultsshow that (1) Micrcotructural process during CCT of cast TCll comprises two stages: (i) Founding ofu dynamic equilibrium ”. Original coarse structure breaks up and becomes equiaxed, while the stras decreasesaccordingly. The microstructure gradually trends towards some kind of “dynamic ellullibrium” morphology;(ii) Keeping of “dynamic equilibrium”. Both stress and micrcostructural morphology preserve stable althoughdeformation continues. (2) The final pouilibrium morphology das not depend on its initial microstructure, buton the parameter Z(T, e) .

基于GSM网络的家用报警机器人

介绍了一种基于GSM通信网络的家用报警机器人,论述了该机器人系统的工作原理及软硬件设计。该系统采用Motorola 68HC11微处理器以及GSM网络模块,利用电话和SMS短消息功能,以简单可靠的方式对家用报警机器人进行远程监测和控制,实现了防盗、防火、防煤气泄漏与防漏水等检测报警功能。

TC11钛合金热旋压成形的组织及性能研究

利用金相、X射线衍射、透射电镜及万能拉伸试验机等测试手段,研究了TC11钛合金热旋压成形的组织、物相、微观结构和力学性能。结果表明,热旋压变形后,TC11钛合金的洛氏硬度提高了27%,强度达到了1200MPa;热旋后TC11钛合金组织呈纤维状,α-Ti相晶粒折优取向由(101)晶面向(002)晶面转变,β相被次生α相隔断,呈不连续形貌,β转组织有小长宽比的α柱条,次生α相及颗粒物弥散分布在TC11钛合金的基体组织中。热旋压变形后的这种微观组织结构,使TC11钛合金在宏观上表现出强度和塑性良好的综合力学性能。