固溶温度对TA4-0.5B钛合金组织及性能的影响

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作者 刘开元 黄智荣 +4 位作者 于佳新 侯美玉 许耀平 余堃 肖寒 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期170-177,共8页

针对真空非自耗电子束熔炼的TA4-0.5B铸锭,对其热轧后进行固溶时效处理,确定其最佳固溶温度。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和万能材料试验机,研究不同固溶温度板材的微观组织演变和力学性能。结果表明:在相变点以下,随着固溶... 针对真空非自耗电子束熔炼的TA4-0.5B铸锭,对其热轧后进行固溶时效处理,确定其最佳固溶温度。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和万能材料试验机,研究不同固溶温度板材的微观组织演变和力学性能。结果表明:在相变点以下,随着固溶温度升高,板材组织由片状组织转变为等轴组织,且晶界有连续明显的α相析出;晶粒发生粗化,平均晶粒尺寸由11.4μm增大到42.4μm。当固溶温度超过相变点时,其组织转变为双态组织,主要由等轴α相、一些条状α相以及TiB相构成;平均晶粒尺寸增大到54.2μm。拉伸结果表明,在相变点以下,随着固溶温度升高,板材强度、塑性逐渐降低,断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂。相较热轧板材性能,固溶温度720℃时板材的综合性能最优,抗拉强度为828.2 MPa,提高了10.99%。当固溶温度超过相变点时,经固溶时效处理后的板材综合性能最差。 展开更多

关键词 钛合金 固溶时效 组织演变 抗拉强度 伸长率

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激光熔覆WC增强Ni基复合涂层组织和硬度的研究 被引量：1

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作者 杨超 陈轩 +3 位作者 肖寒 尹正培 李广杰 罗醒 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期44-47,共4页

实验选用具有高硬度、高熔点的WC硬质颗粒和韧性较好的Ni粉作为熔覆材料,采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V钛合金表面制备了致密WC增强Ni基复合涂层。通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪、显微硬度仪对熔覆涂层的显微组织、物... 实验选用具有高硬度、高熔点的WC硬质颗粒和韧性较好的Ni粉作为熔覆材料,采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V钛合金表面制备了致密WC增强Ni基复合涂层。通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪、显微硬度仪对熔覆涂层的显微组织、物相、成分、硬度进行了研究。结果表明:实验采用WC∶Ni质量比为7∶3的粉末配比,在Ti-6A1-4V基体上制备了WC金属基复合涂层。涂层主要是由Ti2Ni、NiTi、WC、W_(2)C、TiC、α-Ti等组成,杆状、枝晶状的黑亮TiC、块状的WC分布于整个涂层中和部分针状物分布于靠近界面基体一侧。涂层显微硬度平均硬度大约为760 HV,基体的硬度大约为380 HV,涂层较基体硬度提高了约2倍,且从涂层表面到基体呈现平稳过渡的硬度梯度分布。 展开更多

关键词 激光熔覆 涂层 WC增强相

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轧制火次对EB熔炼TC4钛合金显微组织、织构和力学性能的影响 被引量：5

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作者 王伟 宫鹏辉 +3 位作者 史亚鸣 张浩泽 张晓锋 王快社 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2595-2608,共14页

本文研究了轧制火次对电子束冷床(EB)熔炼TC4钛合金显微组织、织构和力学性能的影响。结果表明:随着轧制火次的增加,原始铸态试样中粗大晶粒被破碎,晶粒逐渐等轴化,形成大量细小的等轴α相,小角度晶界(LAGBs)逐渐增加;相比于一火次轧制... 本文研究了轧制火次对电子束冷床(EB)熔炼TC4钛合金显微组织、织构和力学性能的影响。结果表明:随着轧制火次的增加,原始铸态试样中粗大晶粒被破碎,晶粒逐渐等轴化,形成大量细小的等轴α相,小角度晶界(LAGBs)逐渐增加;相比于一火次轧制变形,三火次轧制变形后LAGBs提高35.1%,位错密度逐渐增加。轧制过程中钛合金β→α转变发生了变体选择。一火次轧制后形成T型织构,柱面滑移优先开动,随着轧制火次的增加,织构类型发生转变。三火次轧制后,试样的抗拉强度和塑性显著提高,与铸态试样相比,RD与TD方向室温与400℃抗拉强度分别增加271 MPa、189 MPa和300 MPa、402MPa,断后伸长率分别增加7.4%、15.3%和7.6%、4%。RD与TD方向室温断裂机制分别从准解理断裂和脆性断裂逐渐转变为微孔聚集型断裂。 展开更多

关键词 TC4钛合金 电子束冷床熔炼 显微组织 微观织构 力学性能

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EB炉熔炼TC4钛合金轧制过程中的组织演变与力学性能 被引量：3

4

作者 王伟 王萌 +5 位作者 蔡军 张浩泽 史亚鸣 张晓锋 黄海广 王快社 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期140-145,共6页

本实验以电子束冷床熔炼炉(EB炉)熔炼TC4钛合金为研究对象,结合实际生产流程,研究不同变形量和不同温度对TC4钛合金板材显微组织与力学性能的演变规律。结果表明:在相同温度下,随着变形量增加,显微组织中α相的体积分数和尺寸减小而β... 本实验以电子束冷床熔炼炉(EB炉)熔炼TC4钛合金为研究对象,结合实际生产流程,研究不同变形量和不同温度对TC4钛合金板材显微组织与力学性能的演变规律。结果表明:在相同温度下,随着变形量增加,显微组织中α相的体积分数和尺寸减小而β相体积分数增大,合金的抗拉强度和延伸率均增大;当变形量为30%时,显微组织均表现为片层结构,随着变形温度升高,片层α相长宽比逐渐减小,抗拉强度逐渐升高而延伸率变化不大;当变形量增加到90%时,随着变形温度升高,显微组织由较强的B织构(0002)<1120>转化为T织构(1010)<1120>和锥面织构(1011)<1120>,塑性变形由基面滑移转为柱面滑移,显微组织中α相尺寸减小而β相含量增大,合金的抗拉强度和延伸率均增大。当温度升高到1000℃时,α相完全转变为β相,在随后的冷却过程中细针状次生α相从β晶粒析出,合金的抗拉强度和延伸率均增大。 展开更多

关键词 电子束冷床熔炼 TC4钛合金 织构

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抛丸对钛带酸洗的影响研究 被引量：1

5

作者 刘自莲 彭金辉 +3 位作者 郭胜惠 常军 曹占元 史亚鸣 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期36-40,共5页

通过抛丸和未抛丸钛带表面形貌的分析及两种钛带的酸洗对比试验,研究了抛丸对钛带酸洗效果的影响。结果表明:随着氢氟酸与硝酸体积比的降低,抛丸和未抛丸钛带的失重率均逐渐降低,所需酸洗时间均逐渐增加;达到最佳酸洗效果时,抛丸钛带所... 通过抛丸和未抛丸钛带表面形貌的分析及两种钛带的酸洗对比试验,研究了抛丸对钛带酸洗效果的影响。结果表明:随着氢氟酸与硝酸体积比的降低,抛丸和未抛丸钛带的失重率均逐渐降低,所需酸洗时间均逐渐增加;达到最佳酸洗效果时,抛丸钛带所需的氢氟酸与硝酸体积比稍大于未抛丸钛带,但其酸洗时间稍长,因此抛丸对钛带酸洗工艺的强化效果不明显。 展开更多

关键词 钛带 酸洗 抛丸 氧化层 失重率

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钛回收料的电子束冷床炉熔炼工艺研究 被引量：9

6

作者 黄海广 曹占元 +1 位作者 李志敏 史亚鸣 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第7期137-140,144,共5页

利用电子束冷床炉将经混合的回收料与海绵钛熔炼成轧制用方坯,并通过同一轧制工艺将方坯轧制成热轧卷,研究了同一熔炼工艺下,不同原料配比及拉锭速度对杂质元素含量的影响,探究了不同的杂质元素含量对其热轧卷力学性能的影响。结果表明... 利用电子束冷床炉将经混合的回收料与海绵钛熔炼成轧制用方坯,并通过同一轧制工艺将方坯轧制成热轧卷,研究了同一熔炼工艺下,不同原料配比及拉锭速度对杂质元素含量的影响,探究了不同的杂质元素含量对其热轧卷力学性能的影响。结果表明:铸锭整体成分均匀性较好。随着回收料含量的增加及熔炼速率的提高,其热轧卷的抗拉强度不断升高,塑性性能相应下降。 展开更多

关键词 电子束 熔炼 钛回收料 提纯

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铸坯斜轧穿孔制备大口径TA31钛合金无缝管材 被引量：5

7

作者 张浩泽 余堃 +1 位作者 钟海 姜浩 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期35-41,共7页

用真空自耗电弧炉+电子束冷床炉熔铸TA31钛合金(Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo)圆锭,通过铸坯直接斜轧穿孔制备出?538 mm×30 mm大口径无缝管,研究不同退火温度(850、900、950℃)对无缝管组织演变、织构和力学性能的影响。结果表明:铸坯直穿... 用真空自耗电弧炉+电子束冷床炉熔铸TA31钛合金(Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo)圆锭,通过铸坯直接斜轧穿孔制备出?538 mm×30 mm大口径无缝管,研究不同退火温度(850、900、950℃)对无缝管组织演变、织构和力学性能的影响。结果表明:铸坯直穿无缝管材表面质量良好,外径尺寸精度高但壁厚偏厚;轧制态无缝管为变形的魏氏组织,主要由片层状α相集束和晶界α相组成,退火处理后片层状初生α相减少,原始β相晶界部分溶断,组织逐渐均匀化并转变为网篮组织和魏氏组织的结合体;宏观织构以基面(0001)织构为主,随退火温度升高,织构锐利程度先增后减,而管材抗拉强度与屈服强度小幅增加,但塑性不变,适宜退火温度约为900℃,此时抗拉强度、屈服强度和伸长率平均值分别为892、825 MPa和11%。 展开更多

关键词 铸坯斜轧穿孔 大口径无缝管 TA31钛合金 织构 力学性能 低成本

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高速线材轧制Ti-6Al-4V合金小规格棒材的热处理工艺 被引量：6

8

作者 丁辉 曹占元 +3 位作者 史亚鸣 张玉勤 蒋业华 周荣 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2396-2402,共7页

利用高速线材轧机制备Ti-6Al-4V合金小规格棒材(d10 mm),研究固溶与时效热处理工艺对棒材显微组织与力学性能的影响。结果表明:棒材组织主要由α相和β相组成,随着固溶温度从900℃升高到990℃,棒材中α相含量减少而β相含量逐渐增多,显... 利用高速线材轧机制备Ti-6Al-4V合金小规格棒材(d10 mm),研究固溶与时效热处理工艺对棒材显微组织与力学性能的影响。结果表明:棒材组织主要由α相和β相组成,随着固溶温度从900℃升高到990℃,棒材中α相含量减少而β相含量逐渐增多,显微组织出现了由初生等轴α相向针状β相转变进而向全片层状β转变的过程,棒材拉伸强度逐渐升高,而伸长率明显降低;棒材在930℃固溶后进行时效处理,随着时效温度从450℃升高到650℃,β相转变组织分解析出α相,组织主要由(α+β)相和β相混合组成,α相不断集聚长大,使组织粗大,棒材抗拉强度降低,伸长率升高;经(930℃,30 min,水淬)+(550℃,4 h,空冷)热处理后,棒材强度和塑性达到最佳配合,抗拉强度为1031 MPa,伸长率为12.5%。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V合金 高速线材轧制 热处理 显微组织 力学性能

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高速线材轧制工艺对Ti-6Al-4V合金小规格棒材组织与性能的影响 被引量：3

9

作者 丁辉 曹占元 +1 位作者 张玉勤 周荣 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第11期47-50,共4页

采用高速线材轧制制备出准10 mm的Ti-6Al-4V合金小规格棒材,研究了不同轧制工艺对棒材微观组织与力学性能的影响。结果表明:初轧温度为850℃时,棒材组织主要为初生等轴α相和β相,等轴α相出现长大现象,呈短棒状;当温度升高到900℃,棒... 采用高速线材轧制制备出准10 mm的Ti-6Al-4V合金小规格棒材,研究了不同轧制工艺对棒材微观组织与力学性能的影响。结果表明:初轧温度为850℃时,棒材组织主要为初生等轴α相和β相,等轴α相出现长大现象,呈短棒状;当温度升高到900℃,棒材组织主要由等轴α和细小β转变组织组成的双态组织;等轴α相逐渐减少,β转变组织不断长大呈片状分布。初轧温度950℃时,棒材的伸长率和断面收缩率下降明显,不能达到标准要求。当初轧温度为900℃时,棒材强度和塑性达到最佳配合,其抗拉强度为938 MPa,屈服强度为866 MPa,伸长率为13.1%,断面收缩率为26.5%。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V合金 高速线材轧制 轧制工艺 显微组织 力学性能

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EB炉熔炼工艺参数对大规格镍扁锭中碳元素偏析的影响 被引量：2

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作者 李阔 史亚鸣 +3 位作者 起华荣 张玉勤 蒋业华 周荣 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第5期86-89,共4页

利用电子束冷床炉熔炼大规格纯镍扁锭(6600 mm×1050 mm×210 mm),研究了熔炼工艺参数(电子枪功率与拉锭速度的配合)对镍扁锭中碳(C)元素偏析的影响及机理。结果表明:电子枪功率与拉锭速度配合不当会导致镍扁锭中C元素出现不同... 利用电子束冷床炉熔炼大规格纯镍扁锭(6600 mm×1050 mm×210 mm),研究了熔炼工艺参数(电子枪功率与拉锭速度的配合)对镍扁锭中碳(C)元素偏析的影响及机理。结果表明:电子枪功率与拉锭速度配合不当会导致镍扁锭中C元素出现不同程度的偏析;协调各区域的电子枪功率和选择适当的拉锭速度可以使镍扁锭中C元素分布更为均匀;当冷床熔炼区域、溢流区域、结晶器区域的电子枪总功率分别为720、150、360 kW,拉锭速度为5 mm/min时,镍扁锭中C元素偏析程度最小,轧制成镍带卷后力学性能均衡性最好。 展开更多

关键词 电子束冷床炉 大规格镍扁锭 电子枪功率 拉锭速度 C元素偏析

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N6纯镍板材冷轧后退火工艺的探索 被引量：1

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作者 王丁 史庆南 +2 位作者 起华荣 曹占元 蒋泰旭 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第22期220-222,共3页

使用SG-GL1400K型真空热处理炉对冷轧N6纯镍板进行了退火处理,温度分别为350、400、450、500、550℃,保温持续时间1 h后炉冷至150℃再空冷至室温。对退火后N6纯镍板的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,N6纯镍板在500℃×1 h... 使用SG-GL1400K型真空热处理炉对冷轧N6纯镍板进行了退火处理,温度分别为350、400、450、500、550℃,保温持续时间1 h后炉冷至150℃再空冷至室温。对退火后N6纯镍板的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,N6纯镍板在500℃×1 h退火后炉冷至150℃再空冷至室温为最佳工艺。 展开更多

关键词 N6 冷轧 退火

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轧制工艺对源于EB熔铸TC4板材组织和性能的影响 被引量：1

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作者 张浩泽 王隽生 +3 位作者 张晓锋 尹正培 熊汉城 王玉康 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期90-96,共7页

用两种工艺对电子束冷床炉熔铸的TC4钛合金扁锭直接轧制,分3个轧程制备8 mm厚度板材,用光学显微镜、扫描电镜和Image-ProPlus图像分析软件研究板材的组织演变,通过测试力学性能和观察断口研究轧制工艺对板材力学性能的影响。结果表明:第... 用两种工艺对电子束冷床炉熔铸的TC4钛合金扁锭直接轧制,分3个轧程制备8 mm厚度板材,用光学显微镜、扫描电镜和Image-ProPlus图像分析软件研究板材的组织演变,通过测试力学性能和观察断口研究轧制工艺对板材力学性能的影响。结果表明:第1轧程加热温度为965℃(工艺A),半成品板材表面出现严重的宏观裂纹,而第1轧程加热温度为1065℃(工艺B),半成品板材表面质量显著改善,得到片层α平均厚度为0.5μm的魏氏组织;两种工艺第2轧程变形后初生α细化程度相当,表明片层α厚度减薄有利于组织的破碎;第3轧程后,工艺A获得板材TD方向的抗拉强度为939 MPa、屈服强度为850 MPa、伸长率为12.5%,工艺B获得板材TD方向的抗拉强度为926 MPa、屈服强度为884 MPa、伸长率为16.5%,均满足室温力学性能要求,但工艺B制备的板材屈服强度较高且断后伸长率未表现出各向异性。因此,推荐采用工艺B,即第1轧程加热温度为1065℃、第2轧程为945℃、第3轧程为920℃和单次变形量约为60%的工艺实施铸坯直接轧制TC4钛合金板材。 展开更多

关键词 轧制工艺 TC4钛合金 铸坯 显微组织 力学性能

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固溶处理对Ti-4.5Al-2.5V-1.5Fe-0.25O热轧板材组织及力学性能的影响

13

作者 史亚鸣 李志敏 +2 位作者 蒋泰旭 曹占元 张玉勤 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第8期202-206,共5页

研究了不同固溶温度与冷却方式对Ti-4.5Al-2.5V-1.5Fe-0.25O热轧板材显微组织及力学性能的影响。结果表明:热轧合金板材组织主要由α相和β相组成,随着固溶温度从910℃升高到1000℃,板材中α相含量减少而β相含量逐渐增多,初生等轴α相... 研究了不同固溶温度与冷却方式对Ti-4.5Al-2.5V-1.5Fe-0.25O热轧板材显微组织及力学性能的影响。结果表明:热轧合金板材组织主要由α相和β相组成,随着固溶温度从910℃升高到1000℃,板材中α相含量减少而β相含量逐渐增多,初生等轴α相向针状β相转变进而向全片层状β相转变;空冷冷却速度较慢,高温组织有很大一部分发生分解,而水冷冷却抑制高温析出相析出及分解,形成片层状β转变组织;随着固溶温度的升高,合金板材抗拉强度先增加后减小,伸长率降低;940℃固溶后水冷处理的合金板材力学性能最优:抗拉强度1264 MPa,伸长率11.4%。 展开更多

关键词 钛合金热轧板材 固溶温度 冷却方式 显微组织 力学性能

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热处理对Ti-5Al-2V-3Fe-0.2O热轧板材组织和力学性能的影响

14

作者 张俊晓 李志敏 +2 位作者 史亚鸣 蒋泰旭 张玉勤 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第24期188-192,共5页

研究了固溶处理后不同时效温度对Ti-5Al-2V-3Fe-0.2O合金热轧板材显微组织与力学性能的影响。结果表明:热轧态板材组织主要由α相和β相组成;固溶处理后,组织中出现了α相向β相转变现象,由初生α相及亚稳态β转变组织组成;通过时效处理... 研究了固溶处理后不同时效温度对Ti-5Al-2V-3Fe-0.2O合金热轧板材显微组织与力学性能的影响。结果表明:热轧态板材组织主要由α相和β相组成;固溶处理后,组织中出现了α相向β相转变现象,由初生α相及亚稳态β转变组织组成;通过时效处理,亚稳态β转变组织部分分解,析出次生α相并形成晶间β相,随着时效温度从450℃升高到550℃,亚稳态β转变相进一步减少,次生α相增多并长大,初生α相逐渐粗化;与热轧态相比,固溶时效处理后板材抗拉强度和断后伸长率均提高,并且随着时效温度升高,抗拉强度逐渐降低,伸长率逐渐提高;940℃×15min/AC+500℃×6 h/AC热处理后的板材强度和伸长率分别达到1260 MPa、8.5%,具有较佳的综合性能。 展开更多

关键词 钛合金热轧板材 固溶时效处理 显微组织 力学性能

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