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熔铸态和锻态TiBw/TA15复合材料热变形行为研究 被引量:1
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作者 乔虹 曾元松 +1 位作者 王富鑫 付明杰 《钛工业进展》 CAS 2023年第1期1-9,共9页
采用Gleeble-3800型热模拟试验机对熔铸态和锻态TiBw/TA15复合材料进行高温压缩变形试验,研究不同状态TiBw/TA15复合材料在变形量70%、变形温度900~1150℃、应变速率0.01~10 s^(-1)条件下的热变形行为,建立热加工图,并分析该复合材料在... 采用Gleeble-3800型热模拟试验机对熔铸态和锻态TiBw/TA15复合材料进行高温压缩变形试验,研究不同状态TiBw/TA15复合材料在变形量70%、变形温度900~1150℃、应变速率0.01~10 s^(-1)条件下的热变形行为,建立热加工图,并分析该复合材料在热变形过程中的组织性能演变规律。结果表明,熔铸态TiBw/TA15复合材料的热加工工艺窗口为温度900~1150℃,应变速率2.72~10 s^(-1);温度1000~1100℃,应变速率0.01~0.03 s^(-1);温度1075~1130℃,应变速率0.01~0.13 s^(-1)。锻态TiBw/TA15复合材料的热加工工艺窗口为温度900~975℃,应变速率0.37~10 s^(-1);温度960~1025℃,应变速率0.01~0.37 s^(-1);温度1025~1150℃,应变速率0.01~10 s^(-1)。通过对比发现,锻态TiBw/TA15复合材料的热加工工艺窗口宽,热变形加工性能优于熔铸态。 展开更多
关键词 tibw/ta15复合材料 热变形行为 本构方程 热加工图
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选区激光熔化成形2%TiB_(w)/TA15复合材料的显微组织与性能
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作者 贾畅颖 安琦 +6 位作者 王存玉 张芮 崔丽华 陈润 孙枫泊 黄陆军 耿林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1164-1178,共15页
本文通过选区激光熔化成形技术(Selective laser melting,SLM)制备原位自生2%(体积分数)TiB_(w)/TA15钛基复合材料,探究激光功率和扫描速率对该复合材料的显微组织和室温/高温力学性能的影响规律,并揭示其强化机理。结果表明:SLM-2%TiB_... 本文通过选区激光熔化成形技术(Selective laser melting,SLM)制备原位自生2%(体积分数)TiB_(w)/TA15钛基复合材料,探究激光功率和扫描速率对该复合材料的显微组织和室温/高温力学性能的影响规律,并揭示其强化机理。结果表明:SLM-2%TiB_(w)/TA15复合材料中存在孔隙缺陷,其数量随激光功率的降低和扫描速率的增大而增加。该复合材料基体由一定生长方向的原始柱状β晶和细小层片状α相组成,TiB晶须呈弥散分布;其抗拉强度随激光功率的增大而减小,随扫描速率的增大而增大,最高室温抗拉强度为1337.8 MPa,与SLM-TA15合金相比提高了15.1%;600℃抗拉强度最高值为651.1 MPa,与SLM-TA15合金相比提高了10.1%。复合材料的维氏硬度最高为403.21HV,显著高于SLM-TA15合金(345.3HV)。该复合材料强度提升的主要强化机制为载荷传递强化、热错配强化和细晶强化。 展开更多
关键词 TiB_(w)/ta15复合材料 选区激光熔化 显微组织 力学性能 强化机理
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Ti和Fe中间层对TA15/硬质合金复合板界面结构与剪切强度的影响
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作者 李俊杰 何维均 +3 位作者 田宇禾 胥政 袁飞 蒋斌 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期37-47,共11页
钛合金和硬质合金在扩散复合过程中由于易产生脆硬化合物、热膨胀系数差异诱导高热应力等,导致界面结合性能较差。为了改善TA15/硬质合金复合材料界面结合性能,研究了中间层、复合温度以及硬质合金中Co含量对复合材料界面结构和剪切强... 钛合金和硬质合金在扩散复合过程中由于易产生脆硬化合物、热膨胀系数差异诱导高热应力等,导致界面结合性能较差。为了改善TA15/硬质合金复合材料界面结合性能,研究了中间层、复合温度以及硬质合金中Co含量对复合材料界面结构和剪切强度的影响。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等表征方法对复合材料界面附近的元素扩散、界面化合物的类型等进行分析。通过压缩剪切实验对TA15/硬质合金复合材料的界面剪切强度进行测试。结果表明:加入中间层材料(Ti、Fe)可以在一定程度上增加界面附近元素扩散,还能够通过自身的塑性变形来释放复合界面的热应力,从而提升界面的结合性能。复合温度会影响界面附近的元素扩散速率和复合界面的组织结构,从而影响复合材料界面结合性能。 展开更多
关键词 ta15/硬质合金复合材料 中间层材料 界面结构 结合性能
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TiB_(w)/TA15复合材料板材组织及力学性能研究 被引量:2
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作者 王富鑫 付明杰 +2 位作者 钱健行 曾元松 韩秀全 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第10期95-101,共7页
TiB_(w)增强钛基复合材料具有优异的高温性能,在飞行器蒙皮、框梁等多种构件中具有广阔的应用前景。以TiB_(w)/TA15复合材料为对象,研究了轧制变形对TiB_(w)/TA15复合材料组织及性能影响行为。采用金相显微镜及扫描电镜分析了轧制变形后... TiB_(w)增强钛基复合材料具有优异的高温性能,在飞行器蒙皮、框梁等多种构件中具有广阔的应用前景。以TiB_(w)/TA15复合材料为对象,研究了轧制变形对TiB_(w)/TA15复合材料组织及性能影响行为。采用金相显微镜及扫描电镜分析了轧制变形后TiB_(w)/TA15复合材料板材组织,发现轧制变形后板材组织较为细小,增强相分布较为均匀,但存在因增强相断裂、破碎形成的微小缺陷。对其力学性能分析发现轧制变形后板材室温、高温拉伸性能与原始板坯相比强度提升10%以上,室温塑性由4.8%提升到8%;板材650℃高温持久性能与板坯相当,轧制变形对高温持久性能影响较小。 展开更多
关键词 TiB_(w)/ta15复合材料 轧制变形 板材 组织 力学性能
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TiB_(w)/TA15复合材料热处理工艺研究
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作者 刘莹莹 付明杰 +1 位作者 王富鑫 曾元松 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第14期40-48,共9页
研究了(α+β)两相区轧制后TiB_(w)/TA15复合材料的固溶时效及双重退火的热处理工艺。结果如下:两相区固溶处理时,随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,β转变组织中球状次生α_(s)相尺寸增加,含量减少,时效过程中αs重新以细小针状α... 研究了(α+β)两相区轧制后TiB_(w)/TA15复合材料的固溶时效及双重退火的热处理工艺。结果如下:两相区固溶处理时,随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,β转变组织中球状次生α_(s)相尺寸增加,含量减少,时效过程中αs重新以细小针状α相析出,显微硬度值随着两相区固溶温度的升高而增大;单相区固溶处理后复合材料基体组织为典型网篮状组织,β晶粒和α片层尺寸细小,复合材料整体显微硬度值较高;固溶时间对复合材料显微组织及硬度影响较小;复合材料在650~750℃温度范围内时效1~2h,组织中次生αs片层尺寸变化不明显,显微硬度值随片层的粗化略微下降;采用990℃/0.5h/AC+900℃/1h/AC和1100℃/0.5h/AC+900℃/1h/AC的双重退火工艺可明显细化α片层,提高复合材料显微硬度。TiB晶须在热处理过程中属于稳定相,热处理工艺的改变不会引起TiB晶须的明显变化;热处理过程中初生α_(p)含量、α_(s)尺寸、β晶粒尺寸以及α片层尺寸的变化是影响复合材料显微硬度值的关键因素。 展开更多
关键词 TiB_(w)/ta15复合材料 固溶-时效热处理 双重退火 显微组织 显微硬度
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Analysis of the mechanism of orientations evolution during hot rolling and mechanical properties of TiBw/TA15 composites based on crystal plasticity finite element model
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作者 Zhenlun Li Qingxin Kang +3 位作者 Xiaochong Sui Xunhu Xu Liqiang Zhan Guofeng Wang 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第36期137-151,共15页
An in-depth understanding of the crystal orientation evolution during hot rolling of TiB whisker(TiBw)/TA15 composites and the anisotropy of the as-rolled plates can help fully utilize the material proper-ties.In this... An in-depth understanding of the crystal orientation evolution during hot rolling of TiB whisker(TiBw)/TA15 composites and the anisotropy of the as-rolled plates can help fully utilize the material proper-ties.In this paper,the crystal plasticity finite element models of high-temperature(HT)β-phase and room-temperature(RT)α-phase were constructed from electron backscattering diffraction data.Based on this,the orientation evolution during hot rolling in the single-phase region and the effects of the matrix texture on the mechanical properties of the as-rolled plates were analyzed.The effect of TiBw on the anisotropy was studied by the composites finite element model.Results showed that theα-fiber texture of theβ-phase was formed during HT rolling.This texture was converted to the T-texture of theα-phase at RT during cooling according to the Burgers orientation relationships.The TiBw had little effect on the matrix texture composition.The TiBw and matrix texture caused the matrix to have higher strength along the rolling direction and the transverse direction,respectively.The matrix texture dominated the difference in mechanical properties because its effect exceeded that of TiBw.The effect of the matrix on the mechanical properties was caused by the Schmid factors(SFs)and the critical resolved shear stress(CRSS)of the slip system together.The slip mode was influenced by SFs determined by the angular rela-tionship between the crystal orientation and the loading direction.The CRSS of the activated slip system determined the yield strength. 展开更多
关键词 tibw/ta15 composites Crystal plasticity finite element model ORIENtaTION ANISOTROPIC Slip mode
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