• 2023年第40卷第3期文章目次
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    • >研究与应用
    • TA2纯钛激光同轴送丝增材制造组织和性能研究

      2023, 40(3):1-5.

      摘要 (324) HTML (0) PDF 1.78 M (585) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨了单向平行、蛇形往复和蛇形正交3种不同路径下利用激光同轴送丝增材制造技术制备的TA2纯钛试件微观组织和力学性能的差异。结果表明,在合适的工艺参数下,可以实现TA2纯钛激光同轴送丝增材制造的良好成形,试件表面呈银白色,其横、纵向力学性能均可达到GB/T 3621—2022对TA2纯钛板材的要求;3种路径下制造过程的热输入和散热条件类似,焊缝微观组织均为锯齿状α相。不同增材路径下的焊道熔合形貌不同,力学性能差异较大,其中单向平行和蛇形往复路径试件的各向异性较强,蛇形正交路径试件的各向同性较强;单向平行路径试件的纵向抗拉强度和屈服强度均最高,蛇形正交路径试件的横向断后伸长率较高,塑性较好。

    • 热加工及热处理工艺对TC21钛合金板材微观组织和力学性能的影响

      2023, 40(3):6-13.

      摘要 (324) HTML (0) PDF 2.89 M (688) 评论 (0) 收藏

      摘要:对TC21钛合金板材进行不同工艺的热轧制及热处理试验,阐明了不同工艺条件下微观组织的演变规律,明确了板材强塑性、冲击功以及断裂行为与不同显微组织之间的对应关系。研究表明,随着轧制温度从930℃升高至1060℃,板材显微组织依次由板条组织变为等轴组织再变为双态组织,该过程中板材强度降低,塑性变化不大,冲击韧性无明显的规律性,960℃和1060℃轧制时板材冲击韧性较高;通过热处理同样可以有效调控显微组织,随着固溶温度从900℃升高至960℃,再经相同工艺时效处理后,原始的α相向β相转变,并在固溶温度为960℃时析出细小的α板条,该过程中强度先升高后降低,塑性和冲击韧性则先降低后升高。960℃轧制得到的TC21钛合金板材经过960℃×2 h/AC+590℃×4 h/AC热处理后,可获得较好的强韧匹配。

    • 面向Ti-6Al-4V合金的开缝芯棒孔挤压强化次数研究

      2023, 40(3):14-18.

      摘要 (160) HTML (0) PDF 1.06 M (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究挤压强化次数对开缝芯棒性能的影响,实现孔挤压强化工具的可重复使用,分析了开缝芯棒孔挤压强化工艺,开展了开缝芯棒20次孔挤压强化Ti-6Al-4V合金试验,研究了挤压强化次数对开缝芯棒孔挤压强化效果的影响。结果表明,开缝芯棒20次孔挤压强化过程中,挤压力、工作环直径和孔结构孔径波动平缓,未发生显著变化;开缝芯棒的挤压部位存在划痕,工作环直径与孔结构孔径的变化在加工误差范围内;开缝芯棒的划痕对Ti-6Al-4V合金孔结构挤压强化效果影响不大,开缝芯棒孔挤压强化能够实现孔挤压强化工具的重复使用。

    • Cr含量对TiB_2/FeCr基复合材料显微组织和高温氧化行为的影响

      2023, 40(3):19-27.

      摘要 (158) HTML (0) PDF 1.92 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用原位合成法制备了TiB_2/FexCr基(x=0、4、10、16、22、28,质量分数/%)复合材料,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法,对TiB_2/FeCr基复合材料的显微组织和高温氧化行为进行表征分析。当Cr含量为22%时,复合材料呈现出优异的抗高温氧化性能,其富Cr细密片层状TiB_2在900℃氧化过程中促进了连续Cr_2O_3/TiO_2混合层的形成,获得了金红石型TiO_2表层、致密Cr_2O_3中间层和Cr_2O_3/TiO_2混合层的三层阻隔结构,有效地抑制了钛离子和氧离子的扩散。

    • TC11钛合金高温持久异常断裂分析

      2023, 40(3):28-32.

      摘要 (329) HTML (0) PDF 1.04 M (608) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析TC11钛合金高温持久试样异常断裂原因,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察分析高温持久异常断裂试样的断口及表面微观形貌,并用能谱仪进行微区成分分析。异常断裂试样表面发生明显氧化和多处开裂,试样断口边部存在多处深褐色氧化凹坑,断口外圆周凹坑处多发生沿晶断裂,心部为韧性断裂。试样表面裂纹区域含有Cl、Mg、Na等元素,是导致试样异常断裂的直接原因。Mg、Na、Cl等元素是由捆绑热电偶的石棉绳引入,在高温环境下试样表面发生热盐应力点腐蚀,随着高温持久试验应力的持续加载试样发生形变,点腐蚀凹坑处产生裂纹并迅速延伸导致试样异常断裂。采用镍铬丝捆绑热电偶时试样表面未发生热盐应力腐蚀,其对TC11钛合金持久性能的影响很小。

    • VAR熔炼纯锆铸锭表面质量控制研究

      2023, 40(3):33-38.

      摘要 (212) HTML (0) PDF 1.56 M (578) 评论 (0) 收藏

      摘要:以实际生产中遇到的纯锆铸锭表面夹层、结疤及冷隔缺陷为出发点,通过数值模拟和工业生产实验相结合的研究方法,确定了较佳的纯锆铸锭真空自耗电弧熔炼(VAR)工艺,明显改善了铸锭的表面质量。研究发现:各熔炼参数主要通过影响熔池形状和坩埚壁附近的熔体温度对铸锭表面质量产生影响;增大熔炼电流可以同时改善熔池到边情况和增加坩埚壁附近熔体的温度;增大稳弧电流和稳弧周期可以促进高温熔体向坩埚壁的运动,使熔池更加饱满,从而提高纯锆铸锭的表面质量。

    • Zr-Sn-Nb系合金包壳管激光打标性能研究

      2023, 40(3):39-42.

      摘要 (170) HTML (0) PDF 893.86 K (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:以?9.5 mm的Zr-Sn-Nb系合金成品管材为研究对象,使用专用激光打标机开展了不同打标速度、频率和功率的3组打标实验,打标试样在高压釜内进行400℃均匀蒸汽腐蚀试验,使用超声设备进行超声探伤。结果表明:当打标功率设置为9 W,打标频率设置为28 kHz,打标速度设置为280 mm/s时,打标试样腐蚀前后标识清晰且腐蚀增重最小。打标工艺参数对锆合金包壳管表面质量和腐蚀性能具有显著影响,其中打标功率是控制包壳管标识部位表面质量和耐蚀性能的关键。不同激光打标参数条件下,激光标识均未引入新的缺陷,满足核燃料包壳管激光打标部位超声探伤要求。

    • >综合评述
    • 面心立方结构钛的研究进展

      2023, 40(3):43-48.

      摘要 (282) HTML (0) PDF 1.14 M (593) 评论 (0) 收藏

      摘要:面心立方结构钛是一种亚稳相,最早发现于超薄钛膜。除此之外,钛及钛合金在经历大塑性变形之后,也常常会发生hcp→fcc钛及钛合金的相变。近年来,大量研究报道了钛及钛合金经冷轧、压缩、拉伸和球磨等加工后观察到面心立方结构钛。为此,对近几十年来面心立方结构钛的制备方法、相变机理及其变形行为的研究进展进行了详细介绍。现有研究已证实,面心立方结构钛不仅能够协调材料的变形,而且有利于材料强度的提高。

    • >行业动态
    • 日本大阪钛科技公司2022财年结算速报

      2023, 40(3):13-13.

      摘要 (187) HTML (0) PDF 539.12 K (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:<正>日本大阪钛科技公司2022财年(2022年4月1日至 2023年3月31日)累计营业额为 431亿日元,较2021财年的285 亿日元增长了51.23%;营业利润为48亿日元(2021财年亏损19亿日元)。钛事业部2022财年销售额为393亿日元,较2021财年的250亿日元增长了57.2%。其中,海绵钛出口销售额较2021财年增长约60%,日本国内销售额增长约50%。为了应对海绵钛市场需求的增长,公司将逐步提高海绵钛工厂的开工率,

    • 日本东邦钛公司2022财年结算速报

      2023, 40(3):13-13.

      摘要 (214) HTML (0) PDF 539.12 K (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:<正>日本东邦钛公司 2022 财年(2022年4月1日至2023年3月31日)净销售额为804亿日元,较2021财年的555亿日元增长了44.9%;营业收入为107亿日元,较2021财年的52亿日元增长了105.8%;净利润为75亿日元,较2021财年的37亿日元增长了102.7%。其中,钛金属事业部2022财年净销售额达到544亿日元,产品在日本国内的销售价格较2021财年1—3季度增长15%,较第4季度增长40%。

    • ATI公司2023年第1季度经营状况

      2023, 40(3):13-13.

      摘要 (125) HTML (0) PDF 539.10 K (510) 评论 (0) 收藏

      摘要:<正>美国ATI公司2023年第1季度(2023年1月1日至3月31日)销售额为10.38亿美元,较2022年第4季度增长3%,较2022年第1季度增长25%。其中,高性能金属部销售额为4.71亿美元,较2022年第4季度增长5.65%,航空航天及国防总体市场份额占到56%;先进合金&解决方案部销售额为5.67亿美元,与2022年第4季度基本持平。ATI公司第1季度销售额的增长主要源于航空航天市场的复苏,预计后期该领域市场需求将继续增长。

    • >专利信息
    • 一种Ti600钛合金球形粉及其制备方法和用途

      2023, 40(3):38-38.

      摘要 (123) HTML (0) PDF 564.11 K (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:<正>申请号:CN202210878256.7申请日:20220725公开(公告)日:20230616公开(公告)号:CN115229198B申请(专利权)人:中国科学院赣江创新研究院;中国科学院过程工程研究所摘要:本发明提供一种Ti600合金球形粉制备方法及其用途。采用不同的混合方式将二氧化钛、氧化铝、氧化锡、二氧化锆、二氧化硅、氧化钼和氧化钇等原料混合,并依次通过第一还原、第一湿法处理和第二还原、

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