2024年第41卷第1期文章目次
2024, 41(1):1-7.
摘要:
在不同温度下对3种不同Si含量的Ti-Si二元合金进行100h的热暴露实验，并通过力学性能表征其热稳定性，研究了Si元素对钛合金热稳定性的影响。结果表明，在实验条件下，Si元素的加入提高了合金的抗拉强度，Si含量越高，强度提升幅度越大；在热暴露过程中，当热暴露温度高于450℃时，Ti-Si合金的抗拉强度呈下降趋势，经500℃/100 h热暴露处理后表现出最差的热稳定性，其中Ti-0.4Si合金的伸长率降低至28.0%。Si元素扩散与偏聚形成的Ti_5Si_3是影响Ti-Si合金热稳定性的主要因素。
在不同温度下对3种不同Si含量的Ti-Si二元合金进行100h的热暴露实验，并通过力学性能表征其热稳定性，研究了Si元素对钛合金热稳定性的影响。结果表明，在实验条件下，Si元素的加入提高了合金的抗拉强度，Si含量越高，强度提升幅度越大；在热暴露过程中，当热暴露温度高于450℃时，Ti-Si合金的抗拉强度呈下降趋势，经500℃/100 h热暴露处理后表现出最差的热稳定性，其中Ti-0.4Si合金的伸长率降低至28.0%。Si元素扩散与偏聚形成的Ti_5Si_3是影响Ti-Si合金热稳定性的主要因素。
2024, 41(1):8-14.
摘要:
系统研究了热处理工艺对选区激光熔化Ti6Al4V合金组织、力学性能和耐磨性的影响。结果表明，沉积态样品组织以针状α'马氏体为主，经固溶处理后，针状α'马氏体分解，Ti6Al4V合金硬度下降。当固溶温度为800℃时，合金形成α'/α结构，其抗拉强度和延伸率分别增加12%和23%。当固溶温度达到900℃以上时，由于α'/α结构的消失、α相晶粒的粗化以及β相含量的增加，合金的力学性能急剧下降，抗拉强度从（935±10）MPa下降到（815±9）MPa，伸长率从（8.72±0.2）%下降到（3.09±0.1）%。随着固溶温度的升高，摩擦系数和磨损率线性增大，与硬度的变化趋势完全相反，且磨损机理由单一磨粒磨损转变为磨粒磨损和氧化磨损。
系统研究了热处理工艺对选区激光熔化Ti6Al4V合金组织、力学性能和耐磨性的影响。结果表明，沉积态样品组织以针状α'马氏体为主，经固溶处理后，针状α'马氏体分解，Ti6Al4V合金硬度下降。当固溶温度为800℃时，合金形成α'/α结构，其抗拉强度和延伸率分别增加12%和23%。当固溶温度达到900℃以上时，由于α'/α结构的消失、α相晶粒的粗化以及β相含量的增加，合金的力学性能急剧下降，抗拉强度从（935±10）MPa下降到（815±9）MPa，伸长率从（8.72±0.2）%下降到（3.09±0.1）%。随着固溶温度的升高，摩擦系数和磨损率线性增大，与硬度的变化趋势完全相反，且磨损机理由单一磨粒磨损转变为磨粒磨损和氧化磨损。
2024, 41(1):15-24.
摘要:
通过3次真空自耗电弧熔炼、自由锻+旋锻的方式制备了不同TiB+TiC含量的颗粒增强钛基复合材料，研究了TiB+TiC含量对锻态钛基复合材料组织与力学性能的影响。结果表明，添加的B4C在基体中完全反应，TiC为唯一碳化物，TiB为唯一硼化物。经锻造后，钛基复合材料横向组织由球状、片状α相和包围在四周的β相组成，短棒状和块状增强相离散分布，而纵向组织由沿着流变方向被拉长的α相和β相组成，增强相沿着流变方向排列分布。当TiB+TiC含量为5vol%时，钛基复合材料表现出优异的综合性能，抗拉强度达到1291 MPa，延伸率为8.5%，磨损体积较相同工艺制备的TC4钛合金减少25%。当TiB+TiC含量增加到10vol%时，粗大的TiB增强相和微孔缺陷数量大幅增加，钛基复合材料的塑性和耐磨性被削弱。
通过3次真空自耗电弧熔炼、自由锻+旋锻的方式制备了不同TiB+TiC含量的颗粒增强钛基复合材料，研究了TiB+TiC含量对锻态钛基复合材料组织与力学性能的影响。结果表明，添加的B4C在基体中完全反应，TiC为唯一碳化物，TiB为唯一硼化物。经锻造后，钛基复合材料横向组织由球状、片状α相和包围在四周的β相组成，短棒状和块状增强相离散分布，而纵向组织由沿着流变方向被拉长的α相和β相组成，增强相沿着流变方向排列分布。当TiB+TiC含量为5vol%时，钛基复合材料表现出优异的综合性能，抗拉强度达到1291 MPa，延伸率为8.5%，磨损体积较相同工艺制备的TC4钛合金减少25%。当TiB+TiC含量增加到10vol%时，粗大的TiB增强相和微孔缺陷数量大幅增加，钛基复合材料的塑性和耐磨性被削弱。
2024, 41(1):25-32.
摘要:
通过分析不同微观组织TiAl合金在850℃下的恒温氧化行为，揭示了不同微观组织TiAl合金的高温氧化机制。研究表明，近γ组织和双态组织TiAl合金表现出优异的高温抗氧化性，850℃恒温氧化100h后，样品表面氧化膜厚度分别为13.78、12.81μm，而全片层组织TiAl合金在同等条件下的氧化膜厚度为19.06μm。经850℃氧化100 h后，不同微观组织TiAl合金表面均形成了不具有保护作用的TiO_2/Al_2O_3混合氧化层。全片层组织TiAl合金高温抗氧化性不足的主要原因是基体中存在过多的原子扩散通道（片层晶界和板条相界），导致大量的氧进入基体发生氧化反应，而近γ组织和双态组织中原子扩散通道明显减少，且存在大量抗氧化性能优异的γ晶粒，显著降低了氧扩散与氧化速率，从而提高了TiAl合金的高温抗氧化性能。
通过分析不同微观组织TiAl合金在850℃下的恒温氧化行为，揭示了不同微观组织TiAl合金的高温氧化机制。研究表明，近γ组织和双态组织TiAl合金表现出优异的高温抗氧化性，850℃恒温氧化100h后，样品表面氧化膜厚度分别为13.78、12.81μm，而全片层组织TiAl合金在同等条件下的氧化膜厚度为19.06μm。经850℃氧化100 h后，不同微观组织TiAl合金表面均形成了不具有保护作用的TiO_2/Al_2O_3混合氧化层。全片层组织TiAl合金高温抗氧化性不足的主要原因是基体中存在过多的原子扩散通道（片层晶界和板条相界），导致大量的氧进入基体发生氧化反应，而近γ组织和双态组织中原子扩散通道明显减少，且存在大量抗氧化性能优异的γ晶粒，显著降低了氧扩散与氧化速率，从而提高了TiAl合金的高温抗氧化性能。
2024, 41(1):33-36.
摘要:
TB6钛合金具有优良的综合性能，，在航空航天、船舶、武器装备等领域应用广泛。本文通过X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）等手段研究了不同固溶温度对于TB6钛合金微观组织的影响规律。固溶温度760℃、780℃时，可以获得一定晶粒尺寸、体积分数的初生α相，起到钉扎β晶界的作用，获得晶粒尺寸5μm以下的β基体相；固溶温度800℃、820℃时，初生α相几乎或完全消失，β基体相晶粒尺寸达到100μm以上。建议的固溶处理温度为：低于β转变点温度20℃以上。
TB6钛合金具有优良的综合性能，，在航空航天、船舶、武器装备等领域应用广泛。本文通过X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）等手段研究了不同固溶温度对于TB6钛合金微观组织的影响规律。固溶温度760℃、780℃时，可以获得一定晶粒尺寸、体积分数的初生α相，起到钉扎β晶界的作用，获得晶粒尺寸5μm以下的β基体相；固溶温度800℃、820℃时，初生α相几乎或完全消失，β基体相晶粒尺寸达到100μm以上。建议的固溶处理温度为：低于β转变点温度20℃以上。
2024, 41(1):37-40.
摘要:
将真空自耗电弧熔炼（VAR）补缩过程分为起始期、降温期和烘烤期，并结合各阶段特点研究了补缩工艺对TC11钛合金铸锭冒口深度、头部化学成分及平均晶粒尺寸的影响。结果表明：熔炼电流增大，铸锭冒口深度、头部成分偏差及平均晶粒尺寸均增大；随着降温持续时间的延长，冒口深度减小，且二者存在一定的线性关系；随着烘烤持续时间的延长，冒口深度减小，但会导致头部成分偏差及平均晶粒尺寸增大。VAR熔炼补缩前采用较小熔炼电流，延长降温期时间，控制烘烤持续时间，可获得冒口深度小、成分均匀、晶粒尺寸较佳的TC11钛合金铸锭。
将真空自耗电弧熔炼（VAR）补缩过程分为起始期、降温期和烘烤期，并结合各阶段特点研究了补缩工艺对TC11钛合金铸锭冒口深度、头部化学成分及平均晶粒尺寸的影响。结果表明：熔炼电流增大，铸锭冒口深度、头部成分偏差及平均晶粒尺寸均增大；随着降温持续时间的延长，冒口深度减小，且二者存在一定的线性关系；随着烘烤持续时间的延长，冒口深度减小，但会导致头部成分偏差及平均晶粒尺寸增大。VAR熔炼补缩前采用较小熔炼电流，延长降温期时间，控制烘烤持续时间，可获得冒口深度小、成分均匀、晶粒尺寸较佳的TC11钛合金铸锭。
2024, 41(1):41-48.
摘要:
钛及钛合金由于颜色单一，无法满足人们在生活家居装饰方面的需求。通过阳极氧化，可在钛及钛合金表面生成不同颜色的氧化薄膜，且工艺简单、成本低廉，因而广受关注。基于钛及钛合金阳极氧化显色的薄膜干涉原理，系统讨论和总结了氧化电压、氧化时间、氧化温度、电解液成分、合金成分、织构取向、预处理这7个阳极氧化工艺参数对氧化膜层色彩和显色均匀性的影响，旨在推进钛及钛合金阳极氧化工艺的应用。
钛及钛合金由于颜色单一，无法满足人们在生活家居装饰方面的需求。通过阳极氧化，可在钛及钛合金表面生成不同颜色的氧化薄膜，且工艺简单、成本低廉，因而广受关注。基于钛及钛合金阳极氧化显色的薄膜干涉原理，系统讨论和总结了氧化电压、氧化时间、氧化温度、电解液成分、合金成分、织构取向、预处理这7个阳极氧化工艺参数对氧化膜层色彩和显色均匀性的影响，旨在推进钛及钛合金阳极氧化工艺的应用。
2024, 41(1):24-24.
摘要:
<正>中共中央政治局常委、国务院总理李强2024年1月29日至30日在陕西调研。他强调，要深入贯彻落实习近平总书记重要指示和党中央决策部署，紧紧围绕高质量发展这个首要任务，完整、准确、全面贯彻新发展理念，以科技创新推动产业创新，加快培育和发展新质生产力，更好带动和促进经济转型升级。
<正>中共中央政治局常委、国务院总理李强2024年1月29日至30日在陕西调研。他强调，要深入贯彻落实习近平总书记重要指示和党中央决策部署，紧紧围绕高质量发展这个首要任务，完整、准确、全面贯彻新发展理念，以科技创新推动产业创新，加快培育和发展新质生产力，更好带动和促进经济转型升级。
2024, 41(1):48-48.
摘要:
<正>申请号：CN202211052421.X申请日：2022-08-29公开(公告)日：2023-12-19公开(公告)号：CN115740306B申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司摘要：本发明公开的Ti6Al4V钛合金棒材的制备方法包括高温锻造、低温锻造+高温锻造、低温拔长及成形锻造。本发明摒弃了传统的棒材自由锻多火次镦拔的工艺方案，采用高低高工艺，充分利用再结晶与温度和时间的关系，通过高低两个温度段的坯料拔长锻造，采用拔长弹簧砧和成形弹簧砧拔长成形工艺，有效实现Ti6Al4V钛合金棒材组织的细化均匀以及锻造过程中的一致性，且能够大幅提高生产效率及成品率。
<正>申请号：CN202211052421.X申请日：2022-08-29公开(公告)日：2023-12-19公开(公告)号：CN115740306B申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司摘要：本发明公开的Ti6Al4V钛合金棒材的制备方法包括高温锻造、低温锻造+高温锻造、低温拔长及成形锻造。本发明摒弃了传统的棒材自由锻多火次镦拔的工艺方案，采用高低高工艺，充分利用再结晶与温度和时间的关系，通过高低两个温度段的坯料拔长锻造，采用拔长弹簧砧和成形弹簧砧拔长成形工艺，有效实现Ti6Al4V钛合金棒材组织的细化均匀以及锻造过程中的一致性，且能够大幅提高生产效率及成品率。
