赵冰
,
李志强
,
侯红亮
,
韩秀全
,
廖金华
,
谭谆礼
,
白秉哲
,
白利硕
稀有金属
介绍了国内外在金属三维点阵结构制备方法的研究进展,及不同制备方法的特点,并进行了对比分析.提出了一种超塑成形/扩散连接工艺(SPF/DB)来制备金属三维点阵结构的方法,这种方法将点阵夹层结构看作三层或多层夹层结构,采用SPF/DB工艺方法在一个热循环中制备了金字塔型、四面体型、X型等典型的金属三维点阵结构,验证了工艺的可行性,为金属三维点阵结构的制备开辟了一条新的技术路径.对比分析了增材制造方法、塑性成形方法、SPF/DB等制备方法的特点和优点,对金属点阵结构技术的发展进行了展望.
关键词:
金属三维点阵
,
制备方法
,
超塑成形/扩散连接
赵冰
,
侯红亮
,
李志强
,
廖金华
,
锁红波
,
任学平
,
吕政
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.08.001
采用电子束自由成形的方法成形出TC4钛合金板材,然后进行热轧,通过分析不同轧制工艺条件下的微观组织,研究了轧制工艺参数对电子束自由成形板材微观组织的影响规律.研究表明,与电子束自由成形后的板材相比,经轧制或轧制后热处理的板材组织主要是热机械加工组织,原始组织中的孔洞也得到弥合.轧制变形是改善电子束自由成形后钛合金组织的一种有效手段.
关键词:
电子束自由成形
,
热轧
,
微观组织
,
轧制温度
,
变形量
,
道次
牛勇
,
李晓华
,
王耀奇
,
侯红亮
,
李淼泉
,
林莺莺
,
李志强
稀有金属材料与工程
利用XRD分析了置氢Ti-6A1-4V合金的相组成,应用Gleeble等温热模拟试验研究了置氢量对Ti-6A1-4V合金高温塑性变形的影响,计算了不同置氢量钛合金的变形激活能.结果表明:随置氢量的增加,Ti-6A1-4V合金β相含量增加,高温塑性变形的流动应力显著降低呈下凹型曲线变化,即存在一个最小值,应力最小值对应的置氢量随变形温度的升高而降低:置氢可以促进高温塑性变形过程动态软化与硬化的平衡;在相同应力水平下,适量的置氢可使变形温度降低50℃,或应变速率提高一个数量级.置氢Ti-6A1-4V合金变形激活能随置氢量增加呈下降趋势,变形由不受扩散机制控制转变为受扩散机制控制.
关键词:
Ti-6A1-4V合金
,
置氢
,
高温塑性变形
孙中刚
,
侯红亮
,
李红
,
王耀奇
,
李晓华
,
李志强
,
周文龙
中国有色金属学报
应用压缩实验研究置氢TC4钛合金在不同热处理条件下的显微组织及室温变形性能.利用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等手段分析置氧的微观组织、相组成和断口特征.结果表明:氢作为β稳定元素,降低了合金的相变点,促进斜方马氏体αnH的生成;合金在马氏体和氢的共同作用下,经过相变点以上及两相区淬火后,屈服强度σ0.2大幅下降,抗压强度升高,极限变形率提高;相变点以上淬火降低幅度高于两相区,在氢含量为0.44%时,σ0.2降低了30%,极限变形提高了20%.
关键词:
TC4钛合金
,
氢处理
,
力学性能
王哲磊
,
任学平
,
侯红亮
,
王耀奇
,
逯伟
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150401
为了确定气体捕捉法制备泡沫Ti－6Al－4V等温发泡过程中孔隙率和微观孔洞的变化规律，在不同发泡温度及发泡时间下制备了泡沫Ti－6Al－4V．运用阿基米德原理对泡沫Ti－6Al－4V的孔隙率进行测量，通过OM和SEM对其微观特征进行观察．研究表明：泡沫Ti－6Al－4V的孔隙率及孔径均随等温发泡温度升高而增加；但当发泡温度大于950℃时，孔隙率和孔径均减小，且孔洞形态由球形变成多边形，这是由于基体内生成大尺寸β相造成的．增加发泡时间能以促进孔洞长大的方式提高泡沫Ti－6Al－4V的孔隙率，球形孔洞数量随着发泡时间的增加逐渐增多．经950℃／10 h发泡得到了孔隙率34．2％、孔径平均值156μm、孔洞为球形且分布弥散的泡沫Ti－6Al－4V．
关键词:
泡沫钛
,
等温发泡
,
气体捕捉法
,
Ti-6Al-4V合金
,
粉末冶金
侯红亮
,
李志强
,
王亚军
,
关桥
中国有色金属学报
钛合金热氢处理技术是利用氢致塑性、氢致相变以及钛合金中氢的可逆合金化作用以实现钛氢系统最佳组织结构、改善加工性能的一种新体系、新方法和新手段, 利用该技术不仅可以改善钛合金的加工性能, 而且可以提高钛制件的使用性能, 降低钛产品的制造成本, 提高钛合金的加工效率.综述了钛合金中氢对改善压力加工、扩散加工、机械加工和铸造钛合金变质加工的组织、力学性能和加工性能的作用, 简要分析了其改性机理, 展望了钛合金热氢处理技术的应用前景.
关键词:
钛合金
,
氢
,
氢致塑性
,
氢致相变
姜波
,
王耀奇
,
侯红亮
,
牛勇
,
李淼泉
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.05.016
采用连续升温金相法研究了氢对TC21合金相变温度的影响,通过热模拟压缩实验,研究了氢对TC21合金高温变形行为的影响.结果表明:置氢可以显著降低TC21合金的相变温度,置氢0.7%(质量分数,下同)的TC21合金相变温度为810℃,与未置氢合金相比,降幅达145℃;同时,置氢还可以有效降低TC21合金的流变应力,并且温度越低,应变速率越高,氢对流动应力的影响就越显著,变形温度为800℃,应变速率1s<'-1>时,置氢0.28%后,稳态应力为202MPa,与未置氢合金相比降低了28%,相同应力水平条件下,置氢能够实现变形温度降低40℃,应变速率提高一个数量级.
关键词:
TC21合金
,
置氢
,
高温变形行为
曲海涛
,
任学平
,
侯红亮
,
赵冰
稀有金属材料与工程
利用磁控溅射,采用钛靶和铝靶按照一定功率比在SiC纤维表面沉积钛与铝,制备SiC纤维的Ti-Al基复合先驱丝,按密排堆垛置于包套之中并经热等静压制备碳化硅纤维增强钛铝基试样.通过扫描电镜观察组织形貌,研究热等静压及真空热处理对组织结构、界面反应层的影响,应用XRD与能谱分析,研究磁控溅射功率对原子比的影响以及钛铝原位反应过程中相比例的变化规律,采用差示扫描量热法(DSC,differential scanning calorimetry)对钛铝反应进行动力学分析.结果表明,钛靶与铝靶的溅射功率直接影响钛铝的原子比,TC4和Al靶功率分别为l3和4.5 kW/m2,其铝含量为27at％; TC4和Al靶功率分别为13和8.3 kW/m2,其铝含量为49at％.此外,动力学研究表明,Al3Ti是钛铝反应的优先生成相,随着Al的扩散,逐渐形成TiAl、Al2Ti和Ti3Al,但经过Al的充分扩散,其最终形成的稳定相取决于钛铝的原子比,若原子比为1∶1,则最终形成TiAl相,且不同原子比区域形成的TiAl、Ti3Al可共存.
关键词:
碳化硅纤维
,
钛铝
,
原位合成
,
动力学
,
磁控溅射
王耀奇
,
侯红亮
,
姜波
,
于庆波
功能材料
以L2纯铝为基体金属,TiH2粉末为发泡剂,通过累积叠轧试验,探索泡沫铝制备的新方法.结果显示,叠轧道次对泡沫铝孔隙率与平均孔径影响显著,叠轧道次越多,孔隙率越高,平均孔径越小;TiH2含量与发泡温度是影响发泡驱动力的主要因素,试验温度范围内,发泡剂含量越大,温度越高,发泡驱动力越强,发泡后孔隙率越高,并且平均孔径也越大.叠轧6道次的L2纯铝,发泡剂含量0.5%(质量分数),在670℃条件下发泡5min,可以获得孔隙率61.4%,平均孔径1.6mm的泡沫铝.上述研究表明,累积叠轧焊是一种有效的泡沫铝制备方法,通过工艺参数的优化,可以获得孔隙均匀,高孔隙率的泡沫铝.
关键词:
L2纯铝
,
累积叠轧
,
泡沫铝
,
孔隙结构
赵冰
,
李志强
,
侯红亮
,
廖金华
,
白秉哲
稀有金属材料与工程
随着高旁路涡扇发动机在军用、民用飞机上的应用,采用超塑成形/扩散连接(SPF/DB)技术制造大尺寸钛合金宽弦风扇叶片已经成为涡扇发动机的一项关键制造技术.钛合金空心风扇叶片的成形过程包括3个阶段:扭转成形、热成形、超塑成形.在本研究中,为了分析空心风扇叶片的成形过程,建立了一个三维有限元模型,钛合金的变形行为符合Backofen方程.通过三维有限元模型,分析扭转速率、热成形模具下落速度、超塑成形目标应变速率、板材与模具之间的摩擦系数、芯板和面板的厚度比等参数对成形力的影响规律.研究表明,随着扭转速度、热成形模具的下落速度、目标应变速率、板材厚度比的提高,成形力将提高,而摩擦系数对成形力的影响很小.
关键词:
钛合金
,
空心风扇叶片
,
有限元方法
,
超塑成形
