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Abstract:

以Ti、Ta粉末為原材料，采用放電等離子燒結(jié)（SPS）技術(shù)，在不同燒結(jié)溫度下制備了Ti-20Ta、Ti-26Ta和Ti-32Ta合金，利用SEM、EDS及XRD對(duì)合金進(jìn)行表征，并分析其抗壓縮性能及電化學(xué)腐蝕性能。結(jié)果表明，SPS燒結(jié)的Ti-Ta合金具有較高的致密度，隨著燒結(jié)溫度和Ta含量的增加，其組織中β-Ti含量增多，針狀馬氏體α′-Ti減少，合金的硬度及強(qiáng)度升高，而彈性模量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。較高燒結(jié)溫度和較多Ta含量時(shí)，Ti-Ta合金的自腐蝕電流密度下降，自腐蝕電位升高，電荷轉(zhuǎn)移電阻增加，合金的耐腐蝕性能提高。1250℃燒結(jié)溫度下，Ti-32Ta合金中α-Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45.08%，硬度、屈服強(qiáng)度和彈性模量分別為2.83 GPa、868.26 MPa和83.03 GPa。

Abstract:

為改善Ti-16Nb高溫形狀記憶合金的力學(xué)性能，利用真空非自耗電弧爐熔煉了不同Al含量的Ti_(84-x)Nb_(16)Al_x(x=0,1,2,3)合金，并采用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）和萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)等研究了Al元素的加入及其含量對(duì)Ti-16Nb合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，固溶態(tài)Ti_(84-x)Nb_(16)Al_x合金顯微組織為母相β基體與其上彌散分布的大量針片狀α''馬氏體；加入適量的Al元素能夠顯著細(xì)化Ti_(84-x)Nb_(16)Al_x合金的晶粒尺寸；添加不超過(guò)3%（原子分?jǐn)?shù)）的Al元素能夠起到固溶強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化的作用，顯著提高Ti_(84-x)Nb_(16)Al_x合金的力學(xué)性能，并改善合金的形狀記憶效應(yīng)。

Abstract:

TB18(Ti-5Al-5Mo-5V-6Cr-1Nb)鈦合金是一種新型亞穩(wěn)β鈦合金，具有超高的強(qiáng)度和韌性，在航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力。為此，研究了兩相區(qū)固溶后不同時(shí)效溫度對(duì)TB18鈦合金組織、拉伸性能和斷裂韌性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，隨著時(shí)效溫度的升高，初生α_p相形態(tài)和含量差異不大，片層α_s相厚度增加，合金強(qiáng)度下降，斷后伸長(zhǎng)率和斷裂韌性提高，屈服強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率與斷裂韌性之間存在較強(qiáng)的線性關(guān)系，并通過(guò)斷裂韌性試樣斷口進(jìn)行了斷裂機(jī)理分析。從強(qiáng)度、塑性和斷裂韌性綜合考慮，時(shí)效溫度為520℃時(shí)，TB18鈦合金可獲得良好的強(qiáng)韌性匹配，抗拉強(qiáng)度為1344 MPa，屈服強(qiáng)度為1292 MPa，斷后伸長(zhǎng)率為11.5%，斷裂韌性為61.2 MPa·m~(1/2)。

Abstract:

研究了高溫單道次等溫壓縮過(guò)程中耐熱鈦基復(fù)合材料MTi650A的動(dòng)態(tài)流變行為，獲得了高溫應(yīng)力–應(yīng)變曲線，建立了材料的動(dòng)態(tài)本構(gòu)方程和熱加工圖，分析了熱變形過(guò)程中材料的變形特性以及微結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。結(jié)果表明，隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低，MTi650A復(fù)合材料的穩(wěn)態(tài)流變階段延長(zhǎng)，峰值流變應(yīng)力呈明顯下降趨勢(shì)。在低溫高應(yīng)變速率下，材料穩(wěn)態(tài)特征不明顯，流變應(yīng)力達(dá)到峰值后隨應(yīng)變?cè)黾映掷m(xù)減小，呈現(xiàn)出連續(xù)動(dòng)態(tài)軟化特征。MTi650A復(fù)合材料的有效加工窗口為(950～1150)℃/(0.01～1) s~(-1)。微觀組織分析表明，MTi650A復(fù)合材料晶須增強(qiáng)相破碎程度主要受變形溫度和應(yīng)變速率影響，低溫高應(yīng)變速率更容易導(dǎo)致晶須破碎。β相區(qū)變形時(shí)，β相存在動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶，晶粒尺寸及α片層厚度變化與應(yīng)變速率有關(guān)。

Abstract:

鎳鈦合金中的氫含量會(huì)影響材料的力學(xué)性能，因此需要對(duì)氫含量準(zhǔn)確測(cè)定并嚴(yán)格控制。通過(guò)優(yōu)化分析功率、積分時(shí)間、稱樣量以及錫粒的添加方式等關(guān)鍵參數(shù)，建立了一種基于惰性氣體熔融–紅外吸收技術(shù)測(cè)定鎳鈦合金中氫含量的方法。結(jié)果表明，在設(shè)定分析功率為4 kW、積分時(shí)間為50 s、稱樣量為0.06～0.18 g，并在坩堝中加入錫粒的條件下，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)鎳鈦合金中氫含量的測(cè)定。該方法的檢出限為0.000 03%，定量限為0.0001%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.0005%。該方法具有良好的線性關(guān)系以及較高的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，為鎳鈦合金的質(zhì)量控制提供了可靠的技術(shù)支持。

Abstract:

TiAl合金因其密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕和高溫氧化等優(yōu)異性能，在航空航天材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，并且成為650℃以上最具應(yīng)用潛力的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料之一。然而，TiAl合金較低的室溫塑性和高溫強(qiáng)度，嚴(yán)重限制了其工程化應(yīng)用。近年來(lái)，借助復(fù)合技術(shù)，通過(guò)外加或原位自生增強(qiáng)相制備TiAl基復(fù)合材料成為提高TiAl合金綜合性能的有效方法。隨著TiAl基復(fù)合材料制備工藝和組織性能研究的不斷深入，在增強(qiáng)體優(yōu)化-組織調(diào)控-強(qiáng)韌化機(jī)制等方面取得了多項(xiàng)突破。在TiAl基復(fù)合材料制備過(guò)程中，需綜合考量制備工藝、增強(qiáng)相特征、界面結(jié)構(gòu)等對(duì)性能的影響。系統(tǒng)介紹了近年來(lái)粉末冶金法制備原位自生顆粒增強(qiáng)TiAl基復(fù)合材料的研究進(jìn)展，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，以期為T(mén)iAl基復(fù)合材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)和借鑒。

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<正>2025年1月13日，從鈦白產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（以下簡(jiǎn)稱鈦白粉聯(lián)盟）獲悉，2024年中國(guó)鈦白粉產(chǎn)量再創(chuàng)歷史新高，達(dá)到476.6萬(wàn)噸，同比增加60.6萬(wàn)噸，增幅14.57%。據(jù)鈦白粉聯(lián)盟秘書(shū)處秘書(shū)長(zhǎng)畢勝介紹，2024年，全行業(yè)具有正常生產(chǎn)條件的全流程型鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)共42家（不包括后加工/后處理型企業(yè)），生產(chǎn)的金紅石型（包括硫酸法全流程型粗品、成品，以及氯化法產(chǎn)品）和銳鈦型鈦白粉及相關(guān)產(chǎn)品的總產(chǎn)量達(dá)到476.6萬(wàn)噸。

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<正>鈦的主要應(yīng)用領(lǐng)域仍然是航空航天工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。目前，航空工業(yè)正處于快速發(fā)展階段，在一些世界領(lǐng)先的航空公司中，采用新一代更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的頻率與日俱增，這些需求也在不斷刺激新型高科技材料領(lǐng)域的工作，包括優(yōu)化鈦合金的化學(xué)成分和性能、改進(jìn)現(xiàn)有和開(kāi)發(fā)新的工藝流程等。采用傳統(tǒng)方法研發(fā)新材料需要進(jìn)行基礎(chǔ)性的科學(xué)研究，旨在探究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工壓力條件、熱處理以及其他工藝操作對(duì)半成品或成品性能的影響，從研發(fā)新材料到批量生產(chǎn)產(chǎn)品所需的時(shí)間通常為10～15年。