付艳艳
,
宋月清
,
惠松骁
,
米绪军
,
叶文君
,
于洋
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.01.020
β钛合金的合金成分、热处理工艺和显微组织决定了合金的强韧性.β钛合金的β稳定元素和中型元素Zr可以提高合金的强度,降低断裂韧性.细小的β晶粒不能有效提高时效态β钛合金的强度,可以降低Ti-15-3合金的断裂韧性,对β-C和Ti-1023合金的断裂韧性无明显影响.时效态β钛合金的强度主要取决于时效析出的次生α相的含量和尺寸,在含有同样初生α相的情况下,细小的次生α相可以显著提高合金的强度.初生α相的粗化以及初生相从球状转变为片状会导致β钛合金塑性降低,断裂韧性提高.β钛合金的双态组织具有良好的强度、塑性和韧性的匹配.
关键词:
β钛合金
,
强度
,
断裂韧性
,
显微组织
,
热处理
廉才浩
,
易丹青
,
刘会群
,
杨伏良
,
田亮
稀有金属材料与工程
设计一种新型生物医用亚稳定β钦合金,合金成分为Ti-25Nb-10Ta- 1Zr-0.2Fe(质量分数),采用真空自耗电弧熔炼制备合金锭坯,研究合金的固溶时效行为.通过X射线衍射(XRD)仪,透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM)研究合金的相组成及微观组织.测量合金时效后的抗拉强度和不同时效时间的硬度.结果表明:800℃,1 h固溶后合金得到马氏体a″相,400℃下时效,短时间即得到ω相和β相.ω相为脆性相,大量ω相的产生使合金的硬度值提高很多,但是强度值相比较冷轧态下降明显,使得材料断裂方式变为脆性断裂.合金在72 h时效后ω相仍然保持较多量.
关键词:
β钛合金
,
固溶时效
,
力学性能
,
ω相
万小军
,
吴昌义
,
檀朝桂
,
林建国
稀有金属材料与工程
采用超级胞和广义梯度近似条件下投影缀加平面波的第一性原理方法研究了β相Ti-X(X=Nb,Mo)合金结构稳定、弹性性能及其电子结构,并利用Voigt-Reuss-Hill平均方法从单晶Ti-X合金的弹性常数计算出了其多晶合金的弹性模量.研究结果表明,β型Ti-Nb和Ti-Mo合金的β结构稳定性随着Nb,Mo和Ta含量的增加而增加,当Nb或Mo含量为25at％时,Ti-Nb和Ti-Mo合金表现出最低的弹性模量.进一步,利用计算出的Ti-X合金的电子态密度(DOS)分析讨论了Nb和Mo合金元素含量对这2种合金结构稳定性的影响机理.
关键词:
β钛合金
,
弹性模量
,
弹性常数
,
第一性原理
,
价电子浓度
赵恒章
,
奚正平
,
郭荻子
,
赵彬
,
杨英丽
,
毛小南
,
孙军
,
肖林
稀有金属
利用两辊斜轧穿孔机进行了Ti26高强钛合金管坯的斜轧穿孔试验,分析了穿孔过程中应变的分布规律及工艺参数,并研究了氩气保护、感应退火、真空3种不同热处理方式对管坯组织及性能的影响.结果表明:选择合理的穿孔工艺参数,可以获得优质的β钛合金管坯,感应退火处理是穿孔管坯一种有效的均匀化热处理工艺.
关键词:
β钛合金
,
管坯
,
斜轧穿孔
,
均匀化
高智芳
,
万怡灶
材料导报
新型口钛合金具有良好的耐磨性和力学性能、高抗腐蚀性以及优良的生物相容性,因而在生物医学领域得到了越来越广泛的应用.综述了钛合金的发展阶段及新型超弹性β钛舍金的研究发展状况和最新进展,探讨了几种热处理工艺对钛合金超弹性的影响,介绍了几种钛合金表面改性方法,结合我国研究现状提出了新型超弹性β钛合金存在的问题,展望了其研究发展方向.
关键词:
超弹性
,
生物相容性
,
β钛合金
,
表面活性改性
吴欢
,
赵永庆
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.02.009
Ti25V15Cr0.3Si合金含有40%左右的合金元素.是一种高固溶强化的β钛合金.测试了Ti25V15Cr0.3Si合金在室温(25℃)至600℃下的裂纹扩展性能,发现随着温度升高,裂纹扩展速率增大.与Ti6Al4V和β21S合金相比,室温下Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展速率高于Ti6Al4V而低于β21S合金.600℃高温下,Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展速率与β21S在650℃时的水平相当.研究结果表明,合金的屈服强度、弹性模量、断裂韧性、氧化性能和组织结构特征综合影响着Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展损伤行为.从室温到300℃,随温度的升高,Ti25V15Cr0.3Si合金的屈服强度和弹性模量降低同时断裂韧性升高,因此裂纹扩展速率变化不明显;而从500-600℃,温度升高氧化加剧,合金疲劳裂纹扩展速率明显增加.与Ti6Al4V合金相比,室温下,Ti25V15Cr0.3Si合金相对于Ti6Al4V合金具有较低的弹性模量以及等轴的β组织,裂纹扩展速率较高.而与β21S合金相比,Ti25V15Cr0.3Si合金的屈服强度和弹性模量高于β21S合金,因此裂纹扩展速率较低.600℃高温下,Ti25V15Cr0.3Si合金的氧化程度明显高于β21S合金.高温下材料的氧化使得Ti25V15Cr0.3Si合金的裂纹扩展速率只与β21S在650℃时的水平相当.
关键词:
高固溶强化
,
β钛合金
,
温度
,
裂纹扩展
宋振亚
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
,
葛鹏
稀有金属材料与工程
研究固溶处理后的预变形对Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al(TB3)随后时效过程中α相析出行为以及时效处理后力学性能的影响.对于经过预变形的试样时效后在金相显微镜下观察到网状的析出组织.透射电子显微镜观察表明:预变形时效试样中,α片优先在滑移带、晶界等高密度位错区形核长大,并伴有α片的变体选择效应.金相与X射线衍射结果表明,预变形对α相变有促进作用.拉伸试验结果显示:与自由时效相比,通过冷变形可以缩短时效时间,提高材料拉伸强度,但同时降低了材料的延性.
关键词:
β钛合金
,
预变形
,
时效
,
沉淀强化
高智芳
,
万怡灶
材料导报
新型β钛合金具有良好的耐磨性和力学性能、高抗腐蚀性以及优良的生物相容性,因而在生物医学领域得到了越来越广泛的应用.综述了钛合金的发展阶段及新型超弹性β钛合金的研究发展状况和最新进展,探讨了几种热处理工艺对钛合金超弹性的影响,介绍了几种钛合金表面改性方法,结合我国研究现状提出了新型超弹性β钛合金存在的问题,展望了其研究发展方向.
关键词:
超弹性
,
生物相容性
,
β钛合金
,
表面活性改性
赵恒章
,
肖林
,
赵彬
,
毛小南
,
孙军
,
奚正平
稀有金属
为了研究β钛合金环形管热推的各种质量问题,进行了β钛合金环形管的热推制实验,并采用网格法和有限元法对成形过程进行了分析,研究了实验中诸多质量问题(如起皱、开裂、壁厚不均等)产生的原因,并提出了相应的控制措施.结果表明,羊角芯模、扩径比、温度场、速度等都是影响环形管质量的重要因素,各影响因素相互作用,需协调控制.协调控制原则:羊角芯模、扩径比为设定因素,温度场为关键因素,推制速度为协调因素.
关键词:
β钛合金
,
环形管
,
热推扩
,
分析与控制
宋振亚
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
,
张临财
,
郭啸栋
,
李秀东
稀有金属材料与工程
对Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al (TB3)合金时效强化过程及时效强化机制进行了详细研究.对时效后经过塑性变形的TB3样品进行透射电子显微镜(TEM)观察发现:在早期时效样品中,位错可以绕过细小的a片;而在时效后期的样品中,α片尺寸长大且伴随着体积分数增大,β晶粒被粗大的α片分割成许多封闭的单元,变形过程中位错不能绕过这些粗大的α片而被限制在这些相对封闭的单元中.鉴于此,对早期时效(时效时间少于2h)的TB3合金,结合Orowan强化机制及强度混合定律建立了其时效强度模型,而对于时效后期(时效时间超过2h)试样,结合细晶强化理论及强度混合定律建立了时效强度模型.这些强度模型的计算结果与实测值吻合.
关键词:
β钛合金
,
时效强化
,
强化机制
,
强度模型
