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Ti-2.5Cu合金应力时效析出行为及其力学性能研究

张临财 , 张满 , 郭啸栋 , 孙巧艳 , 肖林 , 孙军 , 刘力 , 宋振亚

对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金施加大约200MPa弹性压应力,同时进行时效处理.TEM观察结果表明:Ti-2.5Cu合金时效处理析出了片状的Ti2Cu强化相粒子;在未施加压应力常规时效的试样中出现了3种Ti2Cu片的变体;而在应力时效处理后的试样里,一些晶粒中只出现2种或1种Ti2Cu片的变体,即弹性应力导致了时效析出Ti2Cu粒子的变体选择效应.拉伸试验结果表明,时效析出相变体选择效应导致了合金材料的强度降低和延伸率升高.

关键词: Ti-2.5Cu合金 , 应力时效 , 变体选择效应 , 力学性能

Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al合金的时效强化及其数值模拟

宋振亚 , 孙巧艳 , 肖林 , 孙军 , 张临财 , 郭啸栋 , 李秀东

稀有金属材料与工程

对Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al (TB3)合金时效强化过程及时效强化机制进行了详细研究.对时效后经过塑性变形的TB3样品进行透射电子显微镜(TEM)观察发现:在早期时效样品中,位错可以绕过细小的a片;而在时效后期的样品中,α片尺寸长大且伴随着体积分数增大,β晶粒被粗大的α片分割成许多封闭的单元,变形过程中位错不能绕过这些粗大的α片而被限制在这些相对封闭的单元中.鉴于此,对早期时效(时效时间少于2h)的TB3合金,结合Orowan强化机制及强度混合定律建立了其时效强度模型,而对于时效后期(时效时间超过2h)试样,结合细晶强化理论及强度混合定律建立了时效强度模型.这些强度模型的计算结果与实测值吻合.

关键词: β钛合金 , 时效强化 , 强化机制 , 强度模型

TB3合金应力时效后低周疲劳行为的研究

张临财 , 郭啸栋 , 孙巧艳 , 肖林 , 孙军 , 宋振亚

稀有金属材料与工程

对固溶处理后的Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al (TB3)合金施加弹性压应力,同时在500℃下进行时效处理.TEM观察结果表明:在应力时效的样品里大部分晶粒中α片相互平行排列,即只有一种α片变体,而在未施加压应力常规时效的样品中出现了数种α片的变体.选择了两种强度相当的热处理状态的TB3试样进行低周疲劳测试,一种是500℃自由时效9h,另一种是在约200 MPa压应力下,500℃时效6h.低周疲劳测试结果表明:在同一应变幅下,应力时效试样具有较高的低周疲劳寿命.

关键词: β钛合金 , 应力时效 , 低周疲劳行为 , 变体选择效应

冷变形TB3合金二次时效后低周疲劳行为的研究

宋振亚 , 张临财 , 郭啸栋 , 孙巧艳 , 肖林 , 孙军

稀有金属材料与工程

对于经过冷变形的固溶态Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al (TB3)合金,透射电子显微镜(TEM)观察结果表明:其内部冷变形产生的高密度位错在常规时效后依然大量存在,这将导致合金材料力学性能的劣化.针对此问题,本实验研究了一种二次时效工艺,在常规时效基础上增加了短时间高温时效阶段.TEM观察结果表明,二次时效工艺处理后,合金内部位错密度大幅降低,与此同时时效析出的a片出现了变体选择效应.对经过冷变形及二次时效工艺处理后的TB3合金试样(SA试样)和未变形的常规峰值时效状态试样(FA试样)进行低周轴向拉压疲劳测试结果表明:在总应变幅低于0.01时,SA试样疲劳寿命稍高;总应变幅高于0.01时,FA试样疲劳寿命稍高.另外,对低周疲劳测试后的试样TEM观察结果表明:(1)位错滑移是该合金低周疲劳过程中的主要变形方式；(2)低周疲劳产生的位错条带结构在FA试样中较宽且不连续,而在SA试样中细小均匀.

关键词: β钛合金 , 预变形 , 二次时效 , 低周疲劳行为 , 变体选择效应

超音喷流啸音发声机理的实验研究

汪洋海 , 李晓东

工程热物理学报

啸音是超音速喷流噪声的三大成分之一,其特点是向上游传播的离散纯音,被认为是飞机部件声疲劳的重要因素之一.但到目前为止,啸音仍是喷流噪声研究中理解最少、预测能力最低的成分,研究表明这主要是因为啸音受环境的影响很大,如啸音的强度就受到喷流马赫数、喷流温度、喷嘴唇口厚度以及形状等的影响.本文通过实验研究了在超音速喷流情况下喷嘴唇口厚度对啸音幅值、模态等的影响.实验结果表明,随着喷嘴厚度的增加,啸音的幅值增加达到了10db以上.啸音的频率则随着唇口厚度的增加有所减小.

关键词: 喷流噪声 , 啸音