顯微組織對醫(yī)用TC4鈦合金U型釘縮口影響

采用金相顯微鏡觀察了鈦合金激光對接接頭超塑性變形前后各區(qū)域顯微組織,并分析其形成機理.結(jié)果表明,變形溫度的增加或應變速率的降低有利于tc4合金接頭超塑變形,母材晶粒發(fā)生一定程度的長大,且α相的數(shù)量相對減小,而晶間β相數(shù)量逐漸增加,兩相都有等軸化趨勢;焊縫超塑性變形時,針狀組織增厚成為片層狀.變形過程中片層組織被打斷,片層長度變短,具有球化的趨勢;超塑性變形后焊縫截面顯微硬度最大為380hv,與變形前焊縫相比降低約50hv,滿足實際承載需求.

鈦合金tc4材料由于有較高的屈服強度,且彈性模量低,在常溫下存在成型困難,回彈大,塑性變形范圍窄等特點,導致成型時容易出現(xiàn)裂紋等缺陷。特別是在較薄件,尺寸精度要求高的條件不容易實現(xiàn)。論文針對管外徑為219mm,厚度為1mm的,長度為1000mm,其圓度公差要求±0.10mm,直線度公差為0.5mm的管進行成型工藝研究。以提高成品率,降低制造成本,創(chuàng)新一種制造新途徑。

首次對tc4鈦合金板進行了激光沖擊成形實驗研究,實現(xiàn)了tc4板的激光沖擊成形。并利用金相顯微鏡、掃描電鏡(sem)和顯微硬度計分析了沖擊成形后試樣組織結(jié)構(gòu)和表層硬度的變化。實驗結(jié)果表明激光沖擊成形技術(shù)不但可以實現(xiàn)對tc4鈦合金板的成形,而且還可以提高了tc4鈦合金板的物理和力學性能。最后通過與sus304不銹鋼成形效果的比較,說明了tc4鈦合金比sus304不銹鋼更難成形。

TC4鈦合金-304不銹鋼異種材料擴散焊研究

硅酸鈉是影響微弧氧化過程和微弧氧化膜結(jié)構(gòu)的重要因素之一。采用恒壓模式,以na2sio3,ch3coona,edta.2na為溶液,在tc4鈦合金表面微弧氧化制備了陶瓷涂層,研究了na2sio3濃度對起弧電壓,電極電流,陶瓷膜厚度、表面形貌、粗糙度以及陶瓷膜相組成的影響。結(jié)果表明:na2sio3有降低起弧電壓和電極電流的作用;隨na2sio3濃度的增大,陶瓷膜厚度、表面粗糙度增加;陶瓷膜層主要由銳鈦礦型tio2、金紅石型tio2和無定型硅氧化物相組成,隨na2sio3濃度的增加,陶瓷膜中的無定型硅氧化物相對含量增加。

通過對tc4板材進行兩種t型接頭的激光焊接試驗,分析了酸洗、焊接環(huán)境及焊后修復對鈦合金激光焊接接頭質(zhì)量的影響,實驗結(jié)果表明,鈦合金激光焊具有較強的氣孔傾向,酸洗及焊后重熔并未明顯改善接頭氣孔的情況,但氣孔數(shù)量對濕度的變化較為敏感。不同焊接試驗的結(jié)果統(tǒng)計表明,雖然接頭存在大量氣孔,但只有位于上下兩側(cè)板材的貼合面處的這一小部分氣孔才會造成受力面積的減小,因此接頭整體仍具有較高的抗剪力。

針對目前金屬材料疲勞裂紋擴展門檻值測定中存在的測定周期長、試樣尺寸較大以及單位周次裂紋擴展長度測量誤差較大等問題,采用掃描電鏡原位觀察技術(shù)測定了tc4鈦合金的疲勞裂紋擴展門檻值,即通過掃描電鏡對裂紋擴展長度的實時精確測定實現(xiàn)快速獲得材料的疲勞裂紋擴展門檻值。結(jié)果表明:利用該方法測得的tc4鈦合金的疲勞裂紋擴展門檻值與已報道的數(shù)據(jù)基本一致,并且具有快速簡便等優(yōu)點,表明該方法可以用來測定金屬材料的疲勞裂紋擴展門檻值。

研究了tc4鈦合金板材高靈敏度雙晶探頭超聲波檢測中變型波、組織噪聲的產(chǎn)生原因及影響。結(jié)果表明:變型波會給缺陷波定量評定帶來影響,以缺陷波始脈沖波幅定量評定最為準確,對于缺陷波始脈沖之后的波幅超標應選用不同焦距的雙晶探頭進行對比檢測。組織噪聲的產(chǎn)生與板材中同取向粗大α相晶粒增多密切相關(guān),通過減小脈沖寬度可有效降低組織噪聲。

利用表面改性技術(shù),研究了黑色轉(zhuǎn)化膜制備工藝。用掃描電鏡分析了膜層的形貌,用顯微硬度計、tpe鹽霧試驗箱等檢測了膜層的硬度、耐蝕性能。結(jié)果表明,獲得的黑色轉(zhuǎn)化膜的膜層是均勻、穩(wěn)定、多孔性的。與基體相比,顯微硬度和耐腐蝕性能有顯著提高,滿足了武器裝備中鈦合金附件表面改性處理的要求。

通過真空自耗熔煉制備的tc4合金鑄錠,經(jīng)開坯鍛造后,終鍛成棒坯并機加工成擠壓管材用坯料,隨后在不同工藝條件下擠壓,以獲得球形氣瓶用具有細晶組織特征的超塑性tc4合金管材。研究了工藝參數(shù)對擠壓管材的組織及力學性能的影響。結(jié)果表明:對擠壓前的坯料在1050℃進行β固溶預處理,然后在950℃對兩相區(qū)擠壓,可獲得晶粒尺寸達5～10μm的細晶組織,管材超塑性拉伸伸長率達600%～900%,有效地保證了球形氣瓶的超塑性成型。

進行了母材氫含量為0.008%和0.023%的tc4鈦合金氬弧焊焊接頭力學性能試驗,發(fā)現(xiàn)在變形開始階段氫引起的軟化和后期階段的硬化和脆化現(xiàn)象.室溫下,變形速度在10-2-10-3s-1范圍內(nèi)面縮很低,出現(xiàn)脆性.分析認為,軟化是由于氫減弱晶格結(jié)合強度、加快位錯運動所致,硬化和脆化則是由于氫在晶界附近富集和位錯堆積難以運動所致.為恢復因氫降低的力學性能,應進行真空去氫處理.

在實際的加工生產(chǎn)中,切削力影響切削熱、切削溫度和刀具磨損等物理現(xiàn)象,但是并沒有切削力的理論公式來指導實踐,都是通過經(jīng)驗和實際測量獲得的.所以本文采用pcd刀具和硬質(zhì)合金刀具對鈦合金tc4進行車削,并采用單因素試驗法進行對比,發(fā)現(xiàn)pcd刀具在鈦合金tc4高速車削中有非常好的切削力的特性,以便對以后的加工實踐進行指導.

tc4與ta15鈦合金氬弧焊疲勞特性對比分析——選用tg4和ta15的氬弧焊焊接件作為研究對象，分別進行4個應力水平下的恒幅疲勞試驗。依據(jù)文建立的三參數(shù)疲勞壽命模型對試驗結(jié)果進行對比分析，ta15的氬弧焊的疲勞性在10～10范圍內(nèi)略優(yōu)于tg4氬弧焊，并討論了可能的影...

為了消除粗大針狀富鐵相對al-fe合金組織和性能的不良影響,在金屬型鑄造共晶al-2%fe合金中添加了質(zhì)量分數(shù)為0.2%~0.8%的合金元素mg,利用光學顯微鏡和電子探針研究了mg對共晶合金組織以及富鐵相形態(tài)的影響.研究結(jié)果表明:共晶al-2%fe合金組織為針狀al3fe相與(α-al)相所組成的非規(guī)則共晶組織;添加mg后,合金組織轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸渲畛跎?α-al)和枝晶間網(wǎng)狀分布共晶體所組成的亞共晶組織,富鐵相尺寸顯著降低;隨著mg添加量的增加,初生(α-al)枝晶二次枝晶間距增大,一次枝晶出現(xiàn)熔斷.

制造波紋管貯箱底板的TC4鈦合金與1Cr18Ni9Ti不銹鋼...

對ta15鈦合金薄板進行了退火處理,然后測試了板材的三向(板面法向、橫向、縱向)硬度,同時觀察了退火溫度和時間對板材組織的影響。結(jié)果表明,板材具有明顯的各向異性,板面硬度高于縱、橫向硬度;同時,板硬度隨著退火溫度提高,至850℃硬度降至最低。金相觀察表明,在850℃以下的組織無區(qū)別,高于850℃組織變化明顯,920℃時為雙態(tài)組織。

研究了通過熱處理制度調(diào)整,在合金α片層之間形成細小的條狀次生α相,形成一種新型的鈦合金顯微組織——雙片層組織。通過對比等軸組織、雙態(tài)組織、片層組織和雙片層組織的性能,結(jié)果表明,在合金的強度和塑性不損失的條件下,雙片層組織進一步提高了裂紋在合金中的擴展阻抗,使得合金的斷裂韌性得到改善,疲勞裂紋擴展速率得到降低。雙片層組織提高了疲勞裂紋擴展路徑,使得大量的次生裂紋萌生。

鈦合金TC4與不銹鋼1Cr18Ni9Ti加工比較研究_張向朋

采用50ti-20zr-20ni-10cu粉末釬料對ti3al-nb(ti-13al-24nb)(質(zhì)量分數(shù))合金與tc4合金(ti-6al-4v)進行真空釬焊,通過sem、eds電子探針及拉伸試驗,研究不同釬縫間隙的釬焊接頭的顯微組織及性能特征。結(jié)果表明,釬縫間隙對釬焊接頭的組織及性能有較大影響,當釬縫間隙增大時,釬焊接頭的組織變得復雜,在接頭中既形成了共晶組織又形成了化合物帶,這種組織特征會顯著降低接頭的強度。

采用50ti-20zr-20ni-10cu粉末釬料對ti3al-nb合金與tc4合金進行真空釬焊,通過sem、eds、電子探針及拉伸試驗研究不同釬焊溫度下釬焊接頭的顯微組織及性能特征。結(jié)果表明,釬焊溫度升高釬焊接頭強度并不提高;不同溫度下釬焊接頭中靠近tc4合金基體邊界處均生成魏氏體組織,隨溫度升高魏氏體組織粗化程度加劇;整個釬焊接頭中ti3al-nb合金基體與釬料的反應程度弱于tc4合金基體。

α-β型鈦合金 tc1鈦合金 一、概述 tc1鈦合金是低合金化的ti-al-mn系近型鈦合金，含有2%的穩(wěn)定元素al，對相起 固溶強化的作用。還含有1.5%的共析型穩(wěn)定元素mn，起到強化相并改善工藝塑性的功能。 tc1鈦合金名義成分的鋁當量為3.0，鉬當量為2.5，其主要性能特點是比工業(yè)純鈦略高的 使用強度和很好的工藝塑性。該合金還具有良好的焊接性能和熱穩(wěn)定性，長時間工作溫度 350℃。 tc1鈦合金最適合于制造形狀復雜的板材沖壓并焊接的零部件，在航空航天工業(yè)和民用 行業(yè)中獲得了廣泛應用。該合金只在退火狀態(tài)下使用，不能采用固溶時效處理進行強化，其 主要半成品是板材、棒材、管材、鍛件、型材和絲材等。 在飛機和航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)中，tc1合金主要用于制造形狀較復雜、強度要求不高的板材 沖壓成形并焊接的零部件。350℃下的工作壽命為2000h，300℃下

鈦與鈦合金