Ti-4．4Al-3．8Mo合金的亚稳相变及其对硬度的影响

对锻态Ti-4.4Al-3.8Mo合金分别进行了β单相区和α+β两相区(相变点之下45℃)淬火处理,研究了亚稳相变对硬度的影响.结果表明,β单相区淬火处理的样品硬度比α+β两相区处理的样品高约10%.β单相区淬火后的相组成为全α′马氏体,自910℃的α+β两相区淬火后的相组成为等轴初生α相+α′马氏体+α″马氏体.硬度出现差异的主要原因是后者中存在硬度较低的初生α相和α″马氏体.本文修正了Ti-β稳定元素二元系亚稳相图(示意图),指出在α+α′和α+α″相区之间存在α+α′+α″相区,并使用修正后的相图解释了Ti-4.4Al-3.8Mo合金的相组成与硬度的关系.

基于响应面分析法的Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo钛合金切削温度仿真研究

建立了2D切削仿真有限元模型,然后进行Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo切削温度仿真,并建立切削温度的二次响应面回归数学模型,最后进行了切削温度试验验证。结果表明:切削Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo钛合金的切削温度随切削速度和进给量的增加显著上升,但随切削深度的变化并不明显。

Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo合金的压缩超塑性

对Ti 2 4Al 14Nb 3V 0 5Mo合金的超塑压缩变形行为进行了研究·结果表明 ,该合金的最佳超塑温度为 980℃ ,最佳应变速率范围为 (2× 10 -4 ～ 2× 10 -3 )s-1· 在超塑变形过程中 ,条状O相和α2 相中发生了动态再结晶和等轴化过程 ;B2相中发生了动态回复·新形成的硬相等轴晶粒可在软的基体中滑动和转动 ,造成的应力集中由B2相中的位错运动松弛·

新型Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(Ti80)合金焊接工艺研究

结合新型钛合金Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo化学成分、金相组织和性能,分析了其焊接特点,制定了焊接和焊后热处理试验方案,完成了新型钛合金Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo焊接和热处理工艺试验。对其焊接接头进行的外观检查、射线检测、力学性能试验、金相组织分析的结果表明,新型钛合金Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo具有良好的焊接性能和更好的潜在使用价值。

氧元素对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金热变形组织及性能的影响

通过严格控制合金熔炼过程原料中杂质元素含量并添加TiO_2来熔炼出实验所需不同氧元素含量的Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金铸锭。在Gleeble-3800热模拟试验机上对不同氧含量的钛合金铸锭进行热压缩实验,获得不同温度和变形速率下热压缩变形的应力-应变曲线。通过分析热变形应力应变曲线、计算本征常数,获得氧含量(质量分数)为0. 04%、0. 14%的Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金的热变形本构方程。观察金相组织后发现,提高氧元素含量会显著提高合金热变形激活能,抑制合金塑性变形;但适当的氧含量又可以促进合金发生动态再结晶,使得发生动态再结晶所需要的温度降低,发生再结晶的变形速率也有所提高。促进钛合金动态再结晶形核同时,拓宽钛合金热变形过程的加工温度、变形速率的范围;但过量的氧含量也会造成合金热变形过程中流变失稳导致加工区域变小。因此在工业生产过程中需要根据具体的热加工工艺,将合金中杂质元素氧的含量控制在一个合理的范围之内,从而取得更加优异的综合性能。

Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金热变形行为及加工图（英文）

利用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度为820~1060℃及应变速率为0.001~1 s^(-1)参数范围内对Ti-6Al-3Nb-2Zr^(-1)Mo钛合金进行等温恒应变速率压缩试验。建立了该合金的高温变形本构方程,得到两相区和单相区的表面激活能分别为764.714和126.936k J/mol。基于动态材料模型(DMM)和Prasad失稳准则建立了应变为0.4和0.7时的热加工图。分析加工图发现:Ti-6Al-3Nb-2Zr^(-1)Mo钛合金在840~1060℃,应变速率为0.001~0.1 s^(-1)之间主要发生动态再结晶(DRX)/球化,此区间变形时耗散率峰值51%分别出现在940℃/0.001 s^(-1)和880℃/1 s^(-1),其变形后微观组织演变机制与热加工图匹配较好,当变形发生在820℃,较高应变速率(≥1 s^(-1))下该合金加工时易发生流变失稳现象。

激光冲击强化对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金组织与性能的影响

激光冲击强化(Lasershockpeening,LSP)是一种新颖的非弹丸撞击式表面改性技术。利用LSP对片层组织Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(Ti80)钛合金进行表面处理,并研究了LSP对其微观组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。LSP处理后Ti80钛合金发生了严重的塑性变形,表层片层组织中形成了位错缠结、形变孪晶及层错等晶体亚结构缺陷,晶粒发生细化。LSP处理后表层显微硬度提高了21.7%,残余压应力达到最大值(-334 MPa),且显微硬度和残余压应力都随深度的增加呈现梯度变化特征。LSP处理后产生的加工硬化、细晶强化和残余压应力的作用改善了拉伸性能,断口形貌中的韧窝变得大而深且解理面变少。晶粒细化为钝化膜的形成提供更多的形核位置,同时杂质不容易在晶界偏析,延缓晶间腐蚀;高密度位错阻碍电子转移,降低腐蚀电流密度,使Ti80钛合金在5mol/L HCL溶液中的耐腐蚀性能得到明显提高。

基于BP网络Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金等温压缩流变应力预测

通过对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金820~970℃,0.001~1 s^(-1)条件下的热模拟压缩试验,得到不同变形条件下的高温变形真应力-真应变曲线。基于此实验数据建立了该合金BP-ANN本构预测模型和传统的回归模型。结果表明:2个模型的最大相对误差分别为4.35%和13.9%,平均绝对误差AARE分别为1.42%和6.53%,说明BP-ANN模型具有较优异的预测能力,此模型可作为Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金高温变形本构模型。

热处理对Ti-7Al-4Mo合金组织与性能的影响

对经过普通退火和固溶时效处理的Ti-7Al-4Mo合金的组织与性能进行研究。结果表明,炉冷时退火温度从780℃升高到790℃,强度下降,塑性变化不明显;继续升高到800℃时,强度和塑性变化不明显;空冷时,退火温度由740℃提高到790℃时,强度下降约3%,塑性略有提高。固溶时效处理可以显著提高强度,但塑性下降幅度较大;随着固溶温度的升高,强度显著提升,塑性显著下降;随时效温度的升高,抗拉强度显著降低,屈服强度下降较小,塑性明显提高。