秦春
,
姚泽坤
,
张东亚
,
宁永权
,
赵张龙
,
郭鸿镇
,
曹京霞
稀有金属材料与工程
研究了不同制度热处理Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金形成的组织对它的持久寿命的影响.结果表明:双重热处理后焊缝和Ti-24Al-15Nb-1.5Mo合金热影响区中垂直受力方向平行排列的细小α、α2条数量大,同时存在断续的晶界α、α2相,从而使得微裂纹能快速连接、扩展,降低了持久寿命.而相同变形条件下,梯度热处理后结合界面是由大量细小条状及等轴状α、α2相,并带有少量尺寸较大的α、α2相粒子构成;持久载荷下微裂纹绕过或穿过大粒子消耗更多的能量或花费更多的时间.高温下持久加载对界面显微硬度的影响甚微.
关键词:
双合金连接界面
,
持久寿命
,
显微硬度
秦春
,
姚泽坤
,
郭鸿镇
,
周伟
,
赵张龙
,
曹京霞
稀有金属材料与工程
对550℃热暴露50 h的Ti3Al/TC11双合金拉伸试样用OM和SEM观察连接界面在近等温锻造、热处理和热暴露后的组织与断口形貌.结果表明:梯度热处理条件下,随着变形量的增加,试样热暴露后室温抗拉强度升高;连接界面上锻造形成的细针状α交织组织在热暴露期间发生分解、粗化,同时焊缝中析出更多细小的球状α/α2相.采用梯度热处理的双合金试样热暴露后强度稍高于经双重热处理的试样,双重热处理试样中Ti3Al基合金热影响区的a2相在热暴露期间发生长大.由于氧化造成表面微裂纹,使得试样直接热暴露性能低于毛坯热暴露性能.从拉伸断裂位置可以看出,断裂主要发生在Ti3Al基合金侧.
关键词:
双合金连接界面
,
热暴露
,
显微组织
,
力学性能
刘莹莹
,
姚泽坤
,
杨航航
,
秦春
,
郭鸿镇
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.04.005
研究了经真空电子束焊接+近等温锻造制备的Ti3Al/TC11双合金盘在不同热处理制度处理后的力学性能和显微组织.结果表明,采用梯度热处理的双合金盘的强度稍高;而塑性与变形量有关,当采用40%变形的塑性要高些.热处理制度对焊缝区显微组织有较大的影响.梯度热处理时,焊缝两侧合金的热影响区组织与焊缝中心过渡均匀、无突变,而采用一般热处理制度处理时组织则有明显的突变.热处理制度对双合金盘焊缝的相组成几乎没有什么影响,除了α1,α及β相外,还有新生成的O相,MoNb,Nb,Al及TiAl3相,它仅对组成焊缝的每一个相的含量有一定影响.
关键词:
双合金盘
,
热处理
,
性能
,
组织
刘莹莹
,
姚泽坤
,
杨航航
,
秦春
,
郭鸿镇
稀有金属材料与工程
采用电子束焊连接,随后近等温锻造+梯度热处理的工艺加工Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘,通过OM、SEM、TEM、XRD等研究双合金盘的焊接界面状况.结果表明,经此工艺加工的Ti-24A1-15Nb-1.5Mo/TC11双合金盘的高温拉伸性能较优,焊缝的高温强度大于TC11钛合金,但室温拉伸性能分散度较大.采用梯度热处理不能消除经50%变形的双合金盘的焊缝到TC11侧热影响区的晶界α相.焊缝区簇状α_2相的形成与在近等温锻造、梯度热处理加热保温过程中Al、Nb元素从α_2相中分离出来有关.
关键词:
双合金盘
,
加工工艺
,
焊接界面
,
组织
,
性能
彭小娜
,
郭鸿镇
,
石志峰
,
秦春
,
赵张龙
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.3.004
利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、金相图像分析软件等研究近等温变形量对TC4-DT钛合金显微组织和拉伸性能的影响规律.研究发现:随热变形程度的增大,晶界α相逐渐被破碎,晶内粗大的片状α相宽度逐渐增大,但是细片状的α相宽度变化不大.粗片状α相是由元素扩散引起的成分偏析形成,60％的变形程度下元素扩散充分,不同形态α相之间合金元素成分差别降低,使得最终组织较为均匀.晶内粗片状α相含量和位向随变形程度升高而变化,低变形程度下(20％)α/β相界不会成为位错滑移的障碍,位错主要集聚于晶界导致沿晶断裂.高变形程度(60％)使原来的两相位向关系被打破,相界成为位错滑移的障碍,强度和塑性都得到提高,室温拉伸断口呈现穿晶断裂.实验结果表明在本实验条件下60％的变形量可以获得较好的强度和塑性匹配.
关键词:
TC4-DT钛合金
,
变形量
,
显微组织参数
,
拉伸性能
彭小娜
,
郭鸿镇
,
秦春
,
石志峰
,
赵张龙
稀有金属材料与工程
研究了具有初始等轴组织的TC4-DT钛合金在变形和未变形的状态下在β单相区等温加热时的晶粒长大动力学.变形在两相区进行,变形程度为60％,变形后空冷.加热温度分别选取相变点以上10、20、30℃,保温时分别为2、5、10、30、60、120 min.利用金相分析软件对晶粒尺寸进行了定量测定并分析获得了两种条件下的晶粒生长的时间指数和激活能.未变形试样的晶粒生长的时间指数和激活的变化范围分别是0.34～0.35和86.8～130 kJ·mol-1,在变形条件下变为0.36～0.39和76.6～110 kJ.mol-1.研究结果表明在相同的加热条件下,变形试样具有较高的晶粒生长指数和较低的生长激活能.这是因为晶粒生长时间指数随温度的变化和生长激活能随时间的变化与固溶原子的扩散和晶界的迁移的交互作用有关,而变形可以促进原子的扩散和晶界的迁移.另外还研究了在不同的加热温度、时间以及变形条件下晶粒尺寸的均匀度的变化情况,这种变化是β相的形核速率和生长速率在上述因素的影响下共同作用的结果.
关键词:
等温加热
,
TC4-DT钛合金
,
晶粒长大动力学
,
激活能
,
晶粒尺寸均匀度
刘莹莹
,
姚泽坤
,
秦春
,
郭鸿镇
稀有金属材料与工程
研究了经真空电子束焊连接而成的Ti3Al/TC 11合金在经过近等温锻造及不同制度的热处理后,连接界面的高温拉伸性能.结果表明,Ti3Al/TC 11合金在500～600℃的高温拉伸性能差异较小,说明Ti3Al/TC 11合金在此温度范围的高温拉伸性能比较稳定,可安全服役,尤其是以变形40％近等温锻造+梯度热处理的合金高温拉伸性能较佳,这和变形程度与组织中晶粒的形态、大小及分布有关.虽然焊接过程中在焊缝区形成了一些金属间化合物,但由于随后经过了近等温锻造和热处理,可在一定程度上使其破碎、重新分布而得到均匀细小的组织,因此改善了焊接界面的组织,提高了焊接界面的高温拉伸性能.
关键词:
Ti3Al/TC11
,
变形量
,
热处理工艺
,
高温性能
,
显微组织
秦春
,
姚泽坤
,
张东亚
,
宁永权
,
郭鸿镇
,
赵张龙
稀有金属材料与工程
研究了热变形对Ti-24Al-15Nb-1.5Mo/TC 11双合金焊接界面持久性能的影响.在梯度热处理条件下,变形量为40％的试样持久寿命优于其他试样.在持久试验过程中,焊缝以及合金的热影响区是薄弱区域,断裂多发生在此.当焊缝以及合金热影响区中含有晶界α相时会降低持久性能;同时,Ti-24Al-15Nb-1.5Mo合金基体中的粗大α2相也是导致持久性能降低的不利因素.由于在持久试验过程中元素继续扩散,可以发现持久试验后Nb元素在焊缝中的含量明显增加.
关键词:
电子束焊接
,
持久性能
,
钛合金
周伟
,
姚泽坤
,
秦春
稀有金属材料与工程
研究了粗晶状态(200～800 μm)的Ti-22Al-25Nb合金在1213～1263 K温度范围内和3.3× 10-～3.3×10-2s-1初始应变速率范围内的超塑性性能与变形工艺参数之间的关系,探讨了温度和应变速率变化对合金延伸率的影响规律,并根据合金在变形过程中的流变应力变化对合金的本构方程进行了求解.结果表明,在上述条件下粗晶状态的合金也表现出一定的超塑性,较佳变形温度为T=1238 K,较佳初始应变速率为3.3×10-4s-1,延伸率达到370％,合金的延伸率随应变速率的降低而增大.通过对合金变形过程相关数据进行计算,合金的热变形激活能为759.918 kJ/mol,合金的变形机制主要表现为动态再结晶和新相长大.
关键词:
粗晶超塑性
,
显微组织
,
热变形激活能
,
Ti2AlNb合金
,
本构方程
