Ti-2.5Cu,Ti-3Fe,Ti-3Cr合金铸锭的偏析

通过对Ti-2.5Cu,Ti-3Fe,Ti-3Cr钛合金进行微区成分和宏观成分的对比研究,得出了3种合金铸锭中合金元素宏观和微观偏析规律。在等轴晶内,3种元素含量均沿晶粒生长方向增加,其中Cu,Fe元素偏析明显,Cr元素偏析程度小;柱状晶内,Cu,Fe,Cr的含量均沿晶粒生长方向增加,但偏析均不明显;晶界处的平均Cu,Fe含量明显低于晶内,而Cr含量则远远高于晶内,Cr在晶界偏析明显。宏观方面,3种元素均向铸锭的顶部和中心富集,其中Cu和Fe的偏析程度较大而Cr的偏析程度小,径向的偏析程度比轴向严重。

热处理对Ti-2.5Cu合金组织和性能的影响

i- 2 .5Cu合金是含有 (w (B) ) 2 .5 %Cuβ共析型元素的近α型二元合金 ,具有可与纯钛相媲美的成型性和可焊性 ,有一定的热强性 ,使用温度可达到 35 0℃ .通过对Ti- 2 .5Cu合金板材进行不同退火和固溶时效制度处理后 ,测试其室温拉伸性能和HV值 ,并利用光学显微镜和透射电镜观察其组织形貌 ,对该合金热处理制度与组织、性能关系进行了深入、系统地研究 .结果表明 ,Ti - 2 .5Cu合金最佳退火温度为(790± 10 )℃ .为了缩短时效时间 ,可采用双重时效制度 ,一次时效 40 0℃ ,8h ,空冷 ,二次时效 475℃ ,8h ,达到最佳的强化效果 ,此时Ti2 Cu粒子析出并长大到最佳尺寸 10

Ti-2.5Cu合金铸锭微区成分分析

真空自耗电弧炉熔炼方法生产的钛合金锭可能存在许多缺陷,如难熔金属夹杂、间隙元素偏析、合金元素偏析所致的组织缺陷、反常的α相形态等组织缺陷以及化学成分的偏析.其中宏观偏析是必然存在且最难解决的一个,本文对典型Ti-2.5Cu钛合金进行了微区成分分析和宏观成分分析,得出了合金元素宏观和微观偏析的规律,并探讨了引起宏观偏析的微观原因.

预应变时效对Ti-2.5Cu合金力学性能的影响

对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金分别施加0.05、0.1、0.15、0.2的拉伸预应变,随后进行一次时效(400℃×24 h/AC)和二次时效处理(475℃×8 h/AC),研究了预应变时效处理对Ti-2.5Cu合金拉伸性能和低周疲劳性能的影响。结果表明:二次时效后析出的Ti2Cu粒子尺寸较一次时效有了明显的长大;一次时效处理的合金强度随预应变量的增加而升高,而二次时效处理的合金强度随预应变量的增加先增加,当预应变量超过0.15后,开始下降;2种时效工艺处理的合金延伸率均保持在较高的水平。在考虑应变回复的基础上,建立了Ti-2.5Cu合金预应变时效的强度预测模型,其理论预测值与实验结果相吻合;一次时效和二次时效后的疲劳寿命相当,都表现为循环软化,疲劳裂纹以穿晶方式扩展。通过预应变时效处理可以提高Ti-2.5Cu合金的综合力学性能。

Ti-2.5Cu在293和77K下的力学性能和变形机制

Ti-2.5Cu合金经过固溶-时效处理后,纳米级Ti2Cu颗粒呈均匀分布,合金具有良好的综合力学性能.温度从293 K降到77 K时,合金的强度和塑性随着温度的降低而增加,77 K下低周疲劳寿命比293 K下的高.微观组织的分析表明,Ti2Cu颗粒对位错运动有阻碍作用,而对孪生切变影响较小.在293和77 K下循环变形后观察到孪晶,低温下孪晶数量增多并相互交叉.表明孪生和滑移在293和77 K下的循环变形中同时起作用.Ti-2.5Cu合金在77 K下较高的塑性和低周疲劳寿命可以用孪生诱发塑性予以解释.

Ti-2.5Cu合金应力时效析出行为及其力学性能研究

对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金施加大约200 MPa弹性压应力,同时进行时效处理。TEM观察结果表明:Ti-2.5Cu合金时效处理析出了片状的Ti2Cu强化相粒子;在未施加压应力常规时效的试样中出现了3种Ti2Cu片的变体;而在应力时效处理后的试样里,一些晶粒中只出现2种或1种Ti2Cu片的变体,即弹性应力导致了时效析出Ti2Cu粒子的变体选择效应。拉伸试验结果表明,时效析出相变体选择效应导致了合金材料的强度降低和延伸率升高。