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  • 2021年第38卷第3期文章目次
    全 選
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    • >研究簡報
    • 激光熔融沉積技術(shù)制備Ti-Fe-B合金

      2021, 38(3):22-22.

      摘要 (329) HTML (0) PDF 156.67 K (534) 評論 (0) 收藏

      摘要:<正>近日,南京工業(yè)大學(xué)鈦合金材料基礎(chǔ)研究團隊提出一種新型激光熔融沉積技術(shù)制備Ti-Fe-B合金。激光熔融沉積原料為采用等離子旋轉(zhuǎn)電極工藝(PREP)制備的Ti-Fe-B合金粉末。其中添加適量的B以實現(xiàn)對增材制造鈦合金組織的調(diào)控,促進等軸晶的形成,有效克服因鈦合金增材制造凝固過程自發(fā)形核不足而產(chǎn)生柱狀晶的問題。同時分別采用鑄造、鍛造的方式制備了該合金。對比發(fā)現(xiàn),激光熔融沉積制得Ti-Fe-B合金具有更優(yōu)的力學(xué)性能,

    • 龍佰集團氯化鈦渣廠1#CXTZ爐首爐鈦渣順利產(chǎn)出

      2021, 38(3):34-34.

      摘要 (291) HTML (0) PDF 131.19 K (510) 評論 (0) 收藏

      摘要:<正>6月8日,龍佰集團攀枝花公司氯化鈦渣廠傳來喜報,1#CXTZ爐首爐鈦渣順利產(chǎn)出。自5月8日通電投運后,氯化鈦渣廠歷時1個月的烘爐、人機磨合和工藝設(shè)備消缺補漏等準(zhǔn)備,如期實現(xiàn)順利投料生產(chǎn),這標(biāo)志著公司500 kt攀西鈦精礦升級轉(zhuǎn)化氯化鈦渣創(chuàng)新項目正式進入上料投運試生產(chǎn)階段。1#CXTZ爐的順利投產(chǎn),為即將開展的2#CXTZ爐順利投料生產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。

    • 我國成功突破高強高韌鈦合金特殊焊接工藝

      2021, 38(3):48-48.

      摘要 (302) HTML (0) PDF 171.90 K (521) 評論 (0) 收藏

      摘要:<正>2020年11月10日,我國"奮斗者"號全海深載人潛水器在西太平洋馬里亞納海溝海域完成全部萬米海試任務(wù),創(chuàng)造了10 909 m的中國載人深潛新紀(jì)錄。"奮斗者"號載人艙由2個鈦合金半球焊接而成,因其焊接位置類似地球赤道,被稱為赤道縫焊接。在研制過程中,由于載人艙赤道縫的焊接難題,一度讓"奮斗者"號項目面臨擱淺。最終,

    • 航空齒輪用新型鈦合金表面抗磨損性能研究取得進展

      2021, 38(3):48-48.

      摘要 (314) HTML (0) PDF 171.92 K (559) 評論 (0) 收藏

      摘要:<正>安徽理工大學(xué)機械工程學(xué)院朱延松副教授團隊在航空齒輪用新型鈦合金TC21-DT表面抗磨損性能研究中取得重要進展。為提高航空齒輪用鈦合金表面抗磨損性能,朱延松副教授團隊采用稀土-硼固體共滲方法對新型TC21-DT鈦合金表面進行強化處理,在鈦合金表面制備了雙硬質(zhì)相(TiB_2+TiB)硼化鈦滲層。在此基礎(chǔ)上,建立了基于Eshelby等效夾雜理論的滲層表面單軸壓縮模型及基于Archard磨損方程的滲層表面磨損模型。研究結(jié)果表明,

    • >研究與應(yīng)用
    • TC17鈦合金盤件的β鍛造工藝優(yōu)化

      2021, 38(3):1-5.

      摘要 (329) HTML (0) PDF 1.46 M (775) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對某TC17鈦合金盤件生產(chǎn)中的異常組織問題,開展盤件鍛造工藝優(yōu)化研究。結(jié)合有限元模擬技術(shù),對預(yù)制坯結(jié)構(gòu)和鍛造工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,通過對比分析工藝優(yōu)化前后TC17鈦合金盤鍛件的高低倍組織和力學(xué)性能發(fā)現(xiàn),采用優(yōu)化工藝可消除原有工藝條件下鍛件中的高應(yīng)變帶和低應(yīng)變區(qū),大幅改善了盤鍛件的變形均勻性,進而提高了TC17鈦合金盤鍛件組織均勻性,獲得了較為理想的網(wǎng)籃組織,同時進一步改善了材料的力學(xué)性能。

    • TiB纖維分布的均勻性對鈦基復(fù)合材料拉伸性能的影響

      2021, 38(3):6-11.

      摘要 (308) HTML (0) PDF 1.21 M (605) 評論 (0) 收藏

      摘要:研究了TiB纖維分布的均勻性對鈦基復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能的影響。通過采用不同尺寸的鈦粉與硼粉混合后進行放電等離子燒結(jié),獲得了含有TiB纖維近均勻分布和非均勻分布的鈦基復(fù)合材料;并通過有限元模擬建立了纖維均勻和非均勻分布的復(fù)合材料模型。對材料的拉伸實驗表明,TiB纖維的分布對鈦基復(fù)合材料的楊氏模量和抗拉強度的影響較小,但纖維分布的均勻性越差,復(fù)合材料的拉伸塑性越低。并且,隨著TiB纖維體積分數(shù)的增加,2類復(fù)合材料的塑性差異增大。當(dāng)TiB體積分數(shù)為10%時,近均勻復(fù)合材料的伸長率為14.8%,遠高于非均勻復(fù)合材料的伸長率6.2%。模擬結(jié)果證實了纖維分布的均勻性對復(fù)合材料的楊氏模量和抗拉強度影響很小,同時揭示了在纖維非均勻分布的復(fù)合材料中應(yīng)力分布更不均勻,局部應(yīng)力更集中,存在著更大的復(fù)合材料斷裂風(fēng)險。

    • (GNPs+B)/TC4復(fù)合材料組織和硬度研究

      2021, 38(3):12-16.

      摘要 (316) HTML (0) PDF 1.97 M (584) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS),制備石墨烯納米片(GNPs)、硼粉(B)增強TC4鈦基復(fù)合材料(TiMCs)。利用掃描電鏡、拉曼光譜對混合粉末以及燒結(jié)后材料的組織進行了研究。利用維氏硬度儀對復(fù)合材料進行硬度測試。結(jié)果表明:GNPs和B與基體原位反應(yīng)生成TiC顆粒(TiCp)和TiB晶須(TiBw)構(gòu)成的非連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能有效細化晶粒,使晶粒粒徑從118.8μm減小到33.1μm。GNPs和B的加入可以顯著提高材料的維氏硬度,GNPs/TC4和(GNPs+B)/TC4復(fù)合材料的維氏硬度分別為3.91和4.15 GPa,相比于TC4鈦合金(3.37 GPa)分別提高了16%和23%。GNPs/TC4和(GNPs+B)/TC4復(fù)合材料硬度的提升可以歸因于晶界處的硬質(zhì)顆粒(TiBw和TiCp)的存在。

    • 燒結(jié)溫度對TiAl基復(fù)合材料組織與性能的影響

      2021, 38(3):17-21.

      摘要 (351) HTML (0) PDF 1.56 M (747) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用放電等離子燒結(jié)爐在1200~1350℃下對Ti-48Al-2Nb-2Cr預(yù)合金粉末和多層氧化石墨烯組成的混合粉末進行燒結(jié),研究了燒結(jié)溫度對石墨烯增強的TiAl基復(fù)合材料組織演變及壓縮性能的影響。結(jié)果表明,隨著燒結(jié)溫度的升高,復(fù)合材料組織由近γ等軸晶組織逐漸向全片層組織轉(zhuǎn)變,在室溫下復(fù)合材料組織對其抗壓強度和斷裂應(yīng)變的影響較小,而在850℃/0.001 s~(-1)壓縮條件下,不同組織的復(fù)合材料抗壓強度和斷裂應(yīng)變發(fā)生顯著變化,其中1300℃下燒結(jié)獲得的細小全片層組織具有最高的高溫抗壓強度和斷裂應(yīng)變。燒結(jié)溫度對TiAl基復(fù)合材料的組織與性能具有重要影響。

    • Ti-1300F高強鈦合金絲材熱處理工藝優(yōu)化

      2021, 38(3):23-28.

      摘要 (350) HTML (0) PDF 1.26 M (607) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用正交試驗方法,研究了固溶溫度、時效溫度和時效時間對?6.5 mm Ti-1300F合金絲材室溫拉伸性能和顯微組織的影響。結(jié)果表明:經(jīng)α+β兩相區(qū)固溶+時效處理后,合金的顯微組織由細小等軸初生α相、彌散針狀次生α相和β基體組成。時效溫度對合金強度和塑性的影響最為顯著,固溶溫度次之,時效時間的影響最小。根據(jù)試驗結(jié)果對熱處理工藝進行了優(yōu)化,經(jīng)(760~790)℃/1 h, WQ+(500~540)℃/4 h, AC處理后,Ti-1300F合金絲材獲得強度和塑性的良好匹配。

    • 保溫時間對Micro-FAST制備TC4非標(biāo)圓螺母致密化和性能的影響

      2021, 38(3):29-33.

      摘要 (330) HTML (0) PDF 1.27 M (543) 評論 (0) 收藏

      摘要:基于多物理場活化燒結(jié)微成形技術(shù)(Micro-FAST)對TC4鈦合金球形粉末進行燒結(jié),制備出內(nèi)徑2 mm、外徑4 mm、厚度1.5 mm的非標(biāo)微型圓螺母零件,并研究了保溫時間對燒結(jié)試樣的致密化程度和力學(xué)性能的影響。在燒結(jié)溫度1000℃、升溫速率30℃/s、外壓力75 MPa的條件下,當(dāng)保溫時間為360 s時試樣的相對密度和平均納米硬度最高,分別達到98.3%和6.699 GPa。適當(dāng)?shù)匮娱L保溫時間可以大幅減少燒結(jié)試樣表面殘余孔洞的數(shù)量,降低孔隙率,使微觀組織更加均勻,從而提高致密化程度和力學(xué)性能。

    • TA15鈦合金顯微組織對超聲探傷底波衰減的影響

      2021, 38(3):35-40.

      摘要 (315) HTML (0) PDF 2.91 M (524) 評論 (0) 收藏

      摘要:針對TA15鈦合金T形截面環(huán)鍛件探傷時局部出現(xiàn)的底波衰減現(xiàn)象,進行了顯微組織與超聲波衰減關(guān)系的研究。利用光學(xué)顯微鏡對底波衰減強度不同區(qū)域進行了顯微組織對比,利用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)表征不同超聲底波強度區(qū)域α相的晶體取向分布及規(guī)律,并對晶體取向占比進行了統(tǒng)計,探討了底波衰減的根本原因。結(jié)果表明,底波衰減部位對應(yīng)的條狀α相數(shù)量多,其方向與超聲波傳遞方向平行,這些條狀α相對應(yīng)(0001)晶面,導(dǎo)致超聲波的傳播方向與晶體c軸垂直,材料散射作用較強,底波衰減明顯。此外,底波衰減部位β轉(zhuǎn)變組織中次生片狀α相呈雜亂交錯排列,也會降低探傷水平。

    • >綜合評述
    • Ti-Mg復(fù)合材料制備技術(shù)研究進展

      2021, 38(3):41-48.

      摘要 (369) HTML (0) PDF 1.34 M (612) 評論 (0) 收藏

      摘要:介紹了Ti-Mg復(fù)合材料的主要制備方法——粉末冶金法、鑄造法、熱旋轉(zhuǎn)鍛造法、離子注入法和分離熔體沉積法(DMD)等,分析了這些制備方法制備復(fù)合材料的特點,總結(jié)了這些制備方法在最佳實驗參數(shù)下所對應(yīng)的復(fù)合材料的力學(xué)性能。重點介紹了粉末冶金法和鑄造法制備Ti-Mg復(fù)合材料原理和優(yōu)缺點,最后總結(jié)并展望了醫(yī)用Ti-Mg復(fù)合材料未來的發(fā)展前景。

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