Ti2Cu钛合金丝材拉伸方法的研究

研究了Ti2Cu钛合金丝材拉伸方法,分析了拉伸温度对丝材的组织、性能、间隙元素含量和表面质量的影响,结果表明:Ti2Cu钛合金丝材冷拉伸易断丝,表面质量差;热拉伸不断丝,可获得组织、性能、表面质量优良的丝材.采用专用润滑剂、火焰加热的热拉伸不会增加Ti2Cu丝材的H含量,只会增加其表面的C,O,N含量,其增加量可通过碱酸洗、真空退火来消除.

TiC/Ti2Cu增强钛基复合材料的组织性能

采用表面无敏化、无活化的化学镀铜法对石墨烯进行表面镀铜,并通过微波烧结法原位合成TiC/Ti2Cu增强钛基复合材料,研究烧结温度对钛基复合材料显微组织和性能的影响。结果表明:石墨烯表面成功镀覆了一层较为均匀分布的铜颗粒,石墨烯与基体Ti界面反应生成TiC和Ti2Cu相。随烧结温度的升高,复合材料的相对密度、压缩强度和耐磨性先升高后下降,摩擦系数先降低后升高,烧结温度1150℃时复合材料的性能最佳,其相对密度、抗压强度、摩擦系数分别为97.56%、1614 MPa、0.55。

β型钛合金TB2超高强丝材

通过对钛合金进行大的塑性变形获得了TB2丝材,分别对TB2丝材进行直接时效和固溶时效处理。发现经过大的塑性变形后获得了具有良好综合性能的TB2丝材,尤其是对丝材进行直接时效处理后,其抗拉强度最高可达1690MPa,同时具有良好的延性性能。金相观察结果显示,经过大变形直接时效后的晶粒为等轴状,比固溶时效后的组织更为细密。采用大变形和直接时效的方法来获得高强度高韧性良好配合的材料应具有稳定的面心立方或体心立方结构,低的应变硬化指数,较高的回复温度和有效的硬化机制。

热处理工艺对Ti-230合金薄板组织和性能的影响

研究了不同退火温度和退火时间对Ti-230钛合金板材显微组织和力学性能的影响。测试了不同退火工艺条件下合金薄板的强度和塑性。用金相显微镜和透射电镜观察了微观组织和析出相粒子Ti2Cu的分布。实验结果表明,随着退火温度从650℃升至790℃(保温30min),合金板材的抗拉强度从541MPa升到580MPa,延伸率从27.5%降到26%。在给定790℃,保温时间分别为5,15,30min条件下退火,其强度和延伸率变化不是十分明显。从OM和TEM对组织的观察得出,随着退火温度的升高,晶粒度明显增大,晶粒等轴化程度增加,析出的Ti2Cu粒子随退火温度的升高和保温时间的延长明显减少。采用790℃,30min退火工艺,其晶粒尺寸,Ti2Cu粒子的分布及Cu在基体中的固溶度可以达到良好的匹配,使合金获得最佳的力学性能。

镀铜时间对壳核结构钛基粉体形貌及复合材料组织和硬度的影响

采用磁控溅射技术制备了铜层均匀致密的壳核结构复合粉末(Cu@TC4复合粉末),采用放电等离子烧结(spark plasma sintering, SPS)技术制备了原位Ti_(2)Cu增强的TC4复合材料(Ti_(2)Cu/TC4复合材料)。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、金相显微镜(OM)和电子探针等手段系统研究了镀铜时间对Cu@TC4复合粉末截面形貌和烧结态Ti_(2)Cu/TC4复合材料微观组织的影响规律,并采用维氏硬度仪对Ti_(2)Cu/TC4复合材料的显微硬度进行测试。结果表明:TC4钛合金粉末经过磁控溅射镀铜后,TC4钛合金粉末表面明显包裹了一层Cu,溅射时间为1 h时,镀层厚度为0.7μm;当溅射时间为4 h时,镀层厚度随之增加至3.7μm;较溅射1 h所得镀层厚度增加428%,镀层均匀致密,形成壳核结构。随着镀铜时间的增加,烧结态Ti_(2)Cu/TC4复合材料的OM显微组织由魏氏组织转变为魏氏组织与共析组织混合的形貌特征,复合材料的显微硬度也随之增加,由原始的HV_(1) 332.56增加到HV_(1) 380.52,提高了约14.4%,显微硬度提升的原因可归结为分布在基体中的Ti_(2)Cu纳米颗粒导致的弥散强化。

基材预处理方式对Cu3(BTC)2成膜的影响

采用原位水热法在不同方式预处理的Ti材上制备Cu3(BTC)2(H3BTC为C9H6O6,均苯三甲酸)膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X线衍射仪(XRD)等表征手段详细考察预处理方式对Cu3(BTC)2成膜的影响。结果表明:紫外光照射能有效提高Ti材表面的羟基化程度,从而有利于Cu3(BTC)2晶体在表面生长;相比紫外光预处理,Piranha溶液预处理的表面更适合Cu3(BTC)2晶体的生长;在Piranha溶液结合紫外光照射处理的Ti材表面能制备出较连续的Cu3(BTC)2膜。

钛材在CMC生产设备中的应用

生产羧甲基纤维素钠(CMC)过程中，蒸馏系统的设备选材很重要。从选用1Cr18Ni9Ti或0Cr18Ni9(304)到选用0Cr17Ni12Mo2(316)或00Cr17Ni14Mo2(316L)，都有着腐蚀问题，而选用钛材解决了腐蚀问题，而且从经济角度考虑也是合算。

纯Ti等离子弧焊接头性能与组织研究

对Ti ASME B-265 Gr.2钛材进行了等离子弧焊焊接工艺研究,通过拉伸试验、弯曲试验、金相显微镜观察等方法对焊接接头性能与组织进行了研究。结果表明:采用合适的等离子弧焊焊接工艺,可以获得良好的焊缝及力学性能优良的钛材焊接接头;焊接接头的焊缝中心、熔合区附近及热影响区均为锯齿状的α组织;从焊缝中心到母材,焊接接头显微硬度整体硬度略高于母材,焊接接头的显微硬度在热影响区达到最高,在热影响区和基体交界处最低。

放电等离子烧结技术制备复合梯度靶材的研究

采用放电等离子烧结技术制备了TbFeCo/Ti和Bi2O3/Cu复合梯度靶材,利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对材料的微观组织形貌及成分进行了分析。结果表明,合成的复合梯度靶材具有宏观组织不均匀性和微观组织连续性的特征,显微组织中不存在微裂纹。与单一靶材相比,TbFeCo/Ti复合梯度靶材解决了在制造和使用过程中容易碎裂的问题,Bi2O3/Cu复合梯度靶材解决了在溅射过程中的散热问题。