2022, 39(1):1-5.
摘要:利用有限元分析軟件Deform-3D建立TA15鈦合金不等厚L型材的軋制模型,研究各道次軋件溫度場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、金屬流動(dòng)速度的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明,軋制過(guò)程中產(chǎn)生的大量變形熱會(huì)導(dǎo)致軋件溫度升高,且K1~K3道次薄壁側(cè)溫度明顯高于厚壁側(cè)。在K6和K7道次軋制時(shí),軋件溫度過(guò)低,需回爐補(bǔ)溫。軋件的應(yīng)變隨軋制道次的增加而增加,薄壁側(cè)應(yīng)變大于厚壁側(cè)。軋件各部位溫度及變形量的變化會(huì)影響軋件金屬流動(dòng)速度,在K1道次軋制時(shí),厚壁側(cè)與薄壁側(cè)的流動(dòng)速度差較大,導(dǎo)致軋件產(chǎn)生彎曲變形。采用楔形坯料可有效避免軋件出現(xiàn)變形彎曲。
2022, 39(1):6-11.
摘要:通過(guò)熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn),研究了變形溫度、應(yīng)變速率對(duì)Ti-B25合金高溫變形時(shí)流動(dòng)應(yīng)力和峰值流動(dòng)應(yīng)力的影響,并結(jié)合組織演變規(guī)律揭示了其高溫塑性流動(dòng)軟化機(jī)理。結(jié)果表明:流動(dòng)應(yīng)力和峰值流動(dòng)應(yīng)力均隨變形溫度的下降以及應(yīng)變速率的增大而增大。應(yīng)變速率為10.0 s-1時(shí),隨著變形溫度的升高,流動(dòng)軟化程度減小,并且α+β兩相區(qū)的軟化程度遠(yuǎn)高于β單相區(qū)的軟化程度。應(yīng)變速率對(duì)Ti-B25合金溫升影響最大,變形溫度次之。當(dāng)應(yīng)變速率為10.0 s-1時(shí),Ti-B25合金的溫升最高,流動(dòng)軟化程度也明顯高于其他應(yīng)變速率下的流動(dòng)軟化,這與該應(yīng)變速率下Ti-B25合金發(fā)生局部塑性流動(dòng)有關(guān)。當(dāng)應(yīng)變速率為0.01 s-1時(shí),Ti-B25合金的溫升較小,但仍存在流動(dòng)軟化現(xiàn)象,這是因?yàn)樵搼?yīng)變速率條件下材料發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。
2022, 39(1):12-15.
摘要:對(duì)規(guī)格為?200 mm×1300 mm的TC11鈦合金棒材進(jìn)行970℃/120 min/AC+530℃/360 min/AC熱處理,分析了棒材沿長(zhǎng)度和直徑方向不同位置顯微組織、拉伸性能和沖擊韌性的變化規(guī)律。結(jié)果表明:大規(guī)格TC11鈦合金棒材熱處理后,不同位置的顯微組織差異較大,沿長(zhǎng)度和直徑方向由邊部至心部,顯微組織中α相含量逐漸增加,晶粒長(zhǎng)大,同時(shí)β相含量降低。大規(guī)格TC11鈦合金棒材組織差異對(duì)材料的綜合性能影響顯著,沿不同方向由邊部至心部,室溫、高溫拉伸強(qiáng)度及沖擊韌性均降低。
2022, 39(1):16-20.
摘要:采用球磨法將Ti60合金粉末與碳化硅納米線(SiCnw)混合,通過(guò)放電等離子活化燒結(jié)工藝制備SiCnw/Ti60復(fù)合材料。利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀和萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)研究復(fù)合材料的組織形貌、物相結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。結(jié)果表明,在Ti60合金中添加SiCnw后,基體晶粒尺寸顯著減小,當(dāng)SiCnw添加量為0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),SiCnw/Ti60復(fù)合材料的晶粒尺寸較Ti60合金下降42%,抗拉強(qiáng)度提高2.7%,為1037 MPa。SiCnw在晶界處的均勻分布可起到釘扎效應(yīng),在拉伸過(guò)程中SiCnw承擔(dān)了基體間的載荷傳遞,從而提高了SiCnw/Ti60復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度。
2022, 39(1):21-26.
摘要:納米碳化硼(B_4C)顆粒與TA19鈦合金球形粉末經(jīng)球磨混合后,采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)成功制備出增強(qiáng)相呈準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀分布的B_4C/TA19復(fù)合材料。研究了增強(qiáng)體B_4C對(duì)復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,B_4C顆粒的加入可以明顯提高材料的抗拉強(qiáng)度,當(dāng)B_4C顆粒的添加量為0.5%時(shí),復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度從原始的986.8 MPa提高至1191.2 MPa,提升幅度達(dá)20.7%。當(dāng)B_4C添加量為0.1%時(shí),復(fù)合材料具有較為優(yōu)異的強(qiáng)塑性匹配,抗拉強(qiáng)度為1065.3 MPa,相比TA19鈦合金提高了8.0%,延伸率為13.4%。復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)理主要為細(xì)晶強(qiáng)化及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的界面強(qiáng)化。
2022, 39(1):27-31.
摘要:以艦船壓載水過(guò)濾器為研究對(duì)象,采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析法計(jì)算其抗沖擊性能,并利用時(shí)域分析法將沖擊響應(yīng)譜轉(zhuǎn)換為正負(fù)三角波進(jìn)行抗沖擊計(jì)算,對(duì)比驗(yàn)證抗沖擊性能計(jì)算結(jié)果的正確性。同時(shí),對(duì)不同材質(zhì)的過(guò)濾器進(jìn)行抗沖擊計(jì)算,分析材質(zhì)對(duì)過(guò)濾器抗沖擊性能的影響。結(jié)果表明:采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析法與時(shí)域分析法獲得的沖擊應(yīng)力大小及分布規(guī)律一致,證實(shí)了抗沖擊計(jì)算的可靠性;垂向的應(yīng)力響應(yīng)最大,橫向次之,縱向最小;ZTi60合金過(guò)濾器的最大失效系數(shù)為0.347,滿足GJB 1060.1—1991的設(shè)計(jì)要求;在相同沖擊載荷作用下,不同材質(zhì)過(guò)濾器的應(yīng)力分布基本一致;過(guò)濾器的抗沖擊性能由高到低依次為ZTi60合金、TA2純鈦、QAl10-5-5銅合金。
2022, 39(1):32-35.
摘要:利用紅外光譜法對(duì)四氯化鈦(TiCl_4)中的氧碳雜質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè),并成功將該檢測(cè)方法應(yīng)用于精TiCl_4的在線檢測(cè)中。在線檢測(cè)系統(tǒng)樣品池由2個(gè)腔體串聯(lián)組成,光程分別是10 mm和40 mm,其中10 mm光程用于檢測(cè)CCl_4含量,40 mm光程用于檢測(cè)COS、COCl_2、CS_2、C_6Cl_6、Si_2OCl_6、TiOCl_2、SO_2Cl_2、SOCl_2、VOCl_3、CCl_3COCl等化合物含量。樣品池采用純鈦材質(zhì),窗片采用ZnSn材質(zhì),均具有較強(qiáng)的耐腐蝕性。實(shí)踐證明,該在線檢測(cè)技術(shù)有效解決了精TiCl_4檢測(cè)過(guò)程中接觸空氣水解的難題,使精TiCl_4中氧碳雜質(zhì)檢測(cè)更加準(zhǔn)確。
2022, 39(1):36-42.
摘要:仿生結(jié)構(gòu)鈦合金植入材料擁有良好的力學(xué)性能和生物相容性,且彈性模量與人體骨骼較為相近,具有廣闊的應(yīng)用前景。為此,介紹了表面仿生結(jié)構(gòu)和梯度仿生結(jié)構(gòu)兩大類仿生結(jié)構(gòu)鈦合金植入材料的研究現(xiàn)狀,其中,表面仿生結(jié)構(gòu)鈦合金植入材料的制備方法主要有電化學(xué)沉積法、激光熔覆法以及復(fù)合改性技術(shù)等;梯度仿生結(jié)構(gòu)鈦合金的制備方法主要有粉末冶金法、等離子噴涂法以及3D打印技術(shù)。表面仿生結(jié)構(gòu)鈦合金植入材料具有與骨組織類似的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖和分化;梯度仿生結(jié)構(gòu)鈦合金植入材料孔隙率從內(nèi)向外呈梯度變化,具有仿生孔隙分布。
2022, 39(1):43-48.
摘要:鈦合金因其比強(qiáng)度高、耐海水腐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用于海洋工程裝備領(lǐng)域。簡(jiǎn)要介紹了海洋服役環(huán)境的特點(diǎn),綜述了鈦合金在海洋工程上的應(yīng)用現(xiàn)狀,并從疲勞強(qiáng)度、蠕變性能、焊接性能、斷裂韌性等方面分析了海洋工程用鈦的選材要素。俄羅斯、美國(guó)已建立完整的海洋工程裝備用鈦合金體系,并成功將鈦合金應(yīng)用于潛艇、海底管道、深潛器耐壓殼體等海洋工程裝備。我國(guó)雖已初步建立不同強(qiáng)度級(jí)別的海洋工程用鈦合金體系,但與國(guó)外相比仍存在差距,今后應(yīng)加強(qiáng)鈦合金的基礎(chǔ)研究,逐步完善我國(guó)海洋工程用鈦合金體系。
2022, 39(1):11-11.
摘要:<正>由在陜科研單位牽頭、多家單位參與的"苛刻環(huán)境能源井鉆采用高性能鈦合金管材研發(fā)及應(yīng)用"項(xiàng)目,獲批國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃"先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料"重點(diǎn)專項(xiàng)。該項(xiàng)目是我國(guó)油氣鉆采領(lǐng)域首個(gè)鈦合金管材相關(guān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目。該項(xiàng)目由中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院牽頭,聯(lián)合寶雞鈦業(yè)股份有限公司、西北有色金屬研究院等國(guó)內(nèi)9家優(yōu)勢(shì)單位,協(xié)同創(chuàng)新,進(jìn)行全鏈條研發(fā)。高性能鈦合金鉆采管材具有低密高強(qiáng)、耐蝕及抗疲勞等特性,
2022, 39(1):15-15.
摘要:<正>美國(guó)ATI公司2022年第4季度(2022年10月1日至12月31日)銷售額為7.65億美元,較2022年第3季度(7.26億美元)增長(zhǎng)5%,較2020年同期(6.58億美元)增長(zhǎng)16%。高性能金屬部(HPMC)銷售額為3.14億美元,較2022年第3季度(3.00億美元)增長(zhǎng)5%,這主要是由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)需求增長(zhǎng),導(dǎo)致商業(yè)航空市場(chǎng)銷售額增長(zhǎng)16%;同時(shí),由于對(duì)亞洲的出口量下降,能源市場(chǎng)銷售額下降27%。
2022, 39(1):42-42.
摘要:<正>~~
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