高强度钛合金螺栓成形工艺及性能研究

由于使用环境严酷,火车制动系统用螺栓类紧固件需要具备良好的综合性能,如强度、塑性、韧性和耐热、耐寒及耐疲劳性能等。采用钛合金螺栓代替钢制螺栓将是制动盘螺栓的发展方向。鉴于这种情况,用钛合金制作了两种螺栓,一种螺栓的螺纹是机加工成形,另一种的螺纹是滚压成形,并测定了两种螺栓的力学性能,以探索钛合金螺栓在火车制动系统中应用的可行性。结果表明,滚压成形的钛合金螺栓具有优良的力学性能:抗拉强度1 180 MPa,屈服强度1 140 MPa,断后伸长率17%,断面收缩率66%,冲击吸收能量69 J(20℃)和49 J(-50℃),硬度35 HRC,疲劳强度与钢制螺栓相当,为350 MPa。由此可见,滚压成形的钛合金螺栓应用于轨道交通行业是可行的。

TC4钛合金表面改性技术研究进展

TC4合金作为当前最重要的实用钛合金,已被应用到航天、石油、船舶、食品生活等多个领域。但TC4合金硬度低、耐磨性差等缺点限制了其应用的进一步发展。主要概述了TC4合金表面改性的处理方法及发展过程,重点介绍TC4合金化学热处理、气相沉积、离子注入、微弧氧化、激光熔覆、复合处理等几种表面改性处理方法以及近年来的研究成果。同时对TC4合金表面改性处理技术的未来发展方向作出了展望。

TC4热浸铝高温氧化性能的研究

通过热浸铝和扩散退火在TC4合金表面制备钛铝合金复合涂层,研究该涂层在850℃和900℃的长时间高温氧化行为。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等技术手段,分析复合涂层在高温氧化前后的微观组织。研究结果显示,复合涂层分为中间层和扩散层,扩散层主要相是TiAl_3和少量Al_2O_3;热浸铝有效提高基体的高温氧化性,850℃循环氧化后试样表面形成一层Al_2O_3保护层,900℃循环氧化后试样表面形成一层由Al_2O_3和TiO_2组成的混合氧化物层。