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热加工工艺对医用TC4合金棒材显微组织的影响

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2012.03.004

研究了热加工工艺对医用TC4合金大规格棒材显微组织的影响.研究结果表明:采用单一的拔长变形方式或单一的镦拔变形方式,不能全面解决医用TC4合金大规格棒材生产过程中经常出现的显微组织不均匀和成品率低下等问题；采用温度梯度镦拔组合变形工艺(Tβ+ (30 -70)℃镦拔,变形量50％→Yβ-(10 - 30)℃镦拔,变形量50％→Tβ- (30 ～70)℃镦拔,变形量50％),可以有效改善精锻用原始棒坯的组织,从而获得具有均匀细小等轴组织的医用TC4合金(φ)70 mm棒材.

关键词: 医用TC4合金 , 棒材 , 热加工 , 显微组织

高塑性钛镍合金盘卷矫直丝材的研制

杨宏进 , 杨华斌 , 曹继敏 , 杨晓康 , 雷亚军 , 熊全明

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2008.06.003

研究了钛镍丝材退火制度、拉拔工艺、矫直工艺对丝材性能的影响.结果表明采用辊模大变形量温拉拔后退火再高温低张力矫直、抛光的工艺路线,可以满足自动律线机对盘卷矫直丝材高塑性的要求.

关键词: 记忆合金 , 塑性 , 钛镍

固溶时效处理对TB9钛合金棒材组织与性能及其弹簧弹性的影响

李雷 , 罗斌莉 , 杨宏进 , 曹继敏

钛工业进展

TB9钛合金弹簧具有比强度高、耐蚀性优良和抗疲劳性好等优点,已在汽车工业及航空航天领域中得到应用.通过不同的固溶-单级时效处理制度对TB9钛合金进行处理,研究了其对TB9钛合金棒材组织与性能及弹簧弹性的影响.结果表明,经800℃×30 min/AC +510 ℃ × 16 h/AC固溶时效处理的TB9钛合金棒材具有良好的综合力学性能.随着时效时间的延长,合金析出相的尺寸和数目有较大的变化,析出相的非均匀性随时效时间的增加而消除,同时晶粒明显细化,平均粒径在20 μm左右.固溶时效处理对TB9钛合金弹簧的压缩弹力有较大影响,弹簧经过800℃×30 min/AC+510℃×16 h/AC的固溶时效处理后获得良好的弹性.

关键词: TB9钛合金棒材 , 弹簧 , 固溶时效处理

不同应变及失稳准则Ti-50.9Ni合金加工图研究

于孟 , 牛中杰 , 毛江虹 , 薛飒 , 杨华斌 , 曹继敏

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.004

根据动态材料模型绘制并分析了不同应变及失稳准则下Ti-50.9％ Ni(原子分数)形状记忆合金的加工图.结果表明,应变量对等轴组织Ti-50.9％ Ni形状记忆合金加工图的影响较大,Ti-50.9％ Ni形状记忆合金热加工的非稳定流动区域随着应变量的增大逐渐由低温高应变速率区域向高温及低应变速率区域扩展.在温度为700～800℃、应变速率约为0.001～0.010 s-1和温度为800 ～ 950℃、应变速率约为0.005～0.030 s-1两个区域中,真应变小于0.6时能量耗散效率值η皆大于40％,是适合Ti-50.9％ Ni形状记忆合金进行热加工的区域.基于Prasad失稳准则和Murty失稳准则得到的Ti-50.9％ Ni形状记忆合金的能量耗散效率等值线分布及塑性失稳区分布相似,且Prasad失稳准则得到的Ti-50.9％ Ni形状记忆合金加工失稳区更大一些,而Malas失稳准则确定的Ti-50.9％ Ni形状记忆合金进行热加工时的稳定变形区位于中等温度和中等应变速率区域.

关键词: 钛镍 , 形状记忆合金 , 动态材料模型 , 加工图

冷拉过程中TiNbZr合金的微观组织和力学性能

王立强 , 杨冠军 , 杨华斌 , 曹继敏 , 吕维洁 , 张荻

稀有金属材料与工程

研究了TiNbZr生物β钛合金的冷加工性能.TiNbZr合金由真空自耗电弧炉熔炼,实验过程中采用冷拉变形方式.在冷拉过程中,合金表现出良好的冷加工性能.当冷变形率在20%左右时,出现变形孪晶,使得合金强度有大幅度提高.在随后的冷变形过程中,位错滑移为主要的塑性变形方式.当冷变形率为80%时,抗拉强度达到1170 MPa,延伸率也大于10%.在该冷变形率下,晶粒得到显著细化,晶粒尺寸在20nm到50nm之间.

关键词: β钛合金 , 冷拉 , 微观组织:力学性能

眼镜架用Ti-22V-4Al合金丝制备工艺研究

林海峰 , 曹继敏 , 王廷询 , 雷亚军 , 杨华斌

中国材料进展 doi:10.3969/j.issn.1674-3962.2007.06.006

Ti-422(Ti-22V-4A1)合金具有优越的综合性能,特别具有很好的冷加工成形性,因此,用于制作高端眼镜架极具潜力.为了获得规模化生产Ti-422合金眼镜丝材的最佳工艺,对该合金冷加工丝材的变形程度和热处理工艺同力学性能和组织结构的关系进行了研究.结果得出,采用φ10 mm热轧坯料,辊模拉拨到φ5.0mm,退火后按55%～70%变形再辊模拉伸制得不同直径的丝材料,经780℃,30 min退火处理,其组织均匀,延伸率达20%以上.然后经520℃,4 h时效处理,维氏硬度达到2800 MPa,完全达到眼镜架用丝材对材料硬度2700 MPa＜Hv＜3000 MPa的技术要求.

关键词: Ti22V-4A1合金 , 冷变形 , 力学性能 , 组织 , 热处理

Ti-22V-4Al钛合金丝材热处理方法探讨

林海峰 , 杨宏进 , 曹继敏 , 肖松涛 , 罗斌莉

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2010.04.009

采用真空快冷炉进行Ti-22V-4Al合金的热处理实验,同时对冷却速度与组织性能的关系进行了探讨分析.结果表明:经真空快冷炉处理,材料的组织和性能完全达到标准要求,且无第二相析出.

关键词: 真空退火 , 固溶处理 , Ti-22V-4Al

拉拔变形量对TC4丝材焊接组织的影响研究

王海 , 樊亚军 , 李雷 , 陈志宏 , 杨华斌 , 曹继敏

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.03.027

采用钨极手工氩弧焊机对Φ4.0 mm,Φ3.6 mm,3.0 mm,Φ2.8 mm四个规格TC4丝进行焊接,焊接后再拉拔到Φ2.6 mm,变形量分别为57.8％,24.9％,19％,13.8％.对焊点和母材力学性能进行对比分析,结果表明,焊接后拉拔变形量为19％,13.8％时,试样均发生发生脆断,焊点处硬度值达到368.7 HV0.3,相比母材硬度310 HV0.3提高了18.9％；焊接后拉拔变形量为24.9％时焊点试样综合性能得以改善,没有发生脆断,但塑性较差,断后延伸率只有5.5％；焊接后拉拔变形量为57.8％时,焊点试样综合性能接近于母材一致,表现出良好的强度和塑性,抗拉强度为1060 MPa,断后伸长率为14％,断面收缩率为51％,显微硬度为311 HV0.3.这是因为焊接后经过一定变形量的热拉拔后,改善了焊缝脆化组织,粗大晶粒破碎、细化,提高了焊点处钛合金的力学性能.因此,要保证焊接后TC4丝材焊点的组织性能优异,焊接后拉拔工序应有足够的拉拔变形量.

关键词: 钛合金 , 钨极氩弧焊 , 拉拔变形量

NiTi60合金耐磨材料显微组织及硬度的研究

薛飒 , 曹继敏 , 杨华斌 , 牛中杰 , 林海峰

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2012.01.007

通过光学金相和显微硬度试验的分析方法,研究了热处理对NiTi60耐磨材料性能的影响.实验表明,NiTi60耐磨材料经过不同的热处理工艺后材料的硬度变化明显,在800℃×30min/WQ+ 300℃×15min/WQ热处理工艺制度下其硬度值最高；800℃固溶处理后,随着时效温度的升高,鱼骨状晶逐渐消失,线状晶逐渐增多,但黑色颗粒状晶逐渐减少,基体不再得到强化,材料显微硬度明显降低.

关键词: NiTi60 , 耐磨材料 , 显微形貌 , 显微硬度

热处理对高耐磨性NiTi基合金材料性能的影响

薛飒 , 曹继敏 , 杨华斌 , 牛中杰 , 罗斌莉

功能材料

通过光学金相和显微硬度实验的分析方法,研究了热处理制度对高耐磨性NiTi合金材料性能的影响.实验表明,NiTi耐磨材料经过不同的热处理工艺后,材料的硬度变化明显,在800℃×30min/WQ+300℃×240min/FC热处理工艺制度下其硬度值最高；800℃固溶处理后,随着300℃时效时间的延长,材料显微组织鱼骨状晶逐渐增加,线状晶逐渐减少；黑色颗粒状质点逐渐增加,基体得到强化,材料显微硬度逐渐升高.随着冷却速度的增加,材料的晶粒得到细化.

关键词: 镍钛 , 高耐磨性 , 显微形貌 , 显微硬度

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