张临财
,
张满
,
郭啸栋
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
,
刘力
,
宋振亚
稀有金属材料与工程
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
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
陈威
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
,
葛鹏
稀有金属材料与工程
对比研究了直接时效和双重时效对Ti-10V-2Fe-3Al合金微观组织及力学性能的影响.结果显示,在相同的时效时间下,双重时效后试样的屈服强度略低于直接时效,但双重时效的延伸率远远高于直接时效.较之直接时效,双重时效具有更好的强度塑性匹配.断口分析表明,直接时效断口为沿晶断裂,高倍形貌显示为晶界延性断裂.而双重时效断口以穿晶韧窝为主.微观组织观察表明,双重时效良好的强度塑性匹配源于a/β相间的片层组织,晶界a相薄膜的抑制及时效后初始β晶界、晶内组织之间强度差的减少.
关键词:
Ti-10V-2Fe-3Al
,
时效
,
微观组织
,
强度
,
塑性
麻西群
,
孙巧艳
,
曹伟产
,
井晓天
,
于振涛
中国材料进展
doi:10.3969/j.issn.1674-3962.2006.05.004
为了考察Al,Sn,Zr,Mo合金元素对α钛合金在室温和77 K低温(液氮)下的缺口冲击韧性(冲击值Ak)的影响,采用示波冲击试验机测试了Ti-2Al,Ti-2Sn,Ti-2Zr和Ti-1Mo 4种α钛合金在室温和77K下的Ak值,并计算了表征其冲击韧性的弹性变形功、塑性变形功和裂纹扩展撕裂功.用扫描电镜观察了4种合金冲击试样断口的形貌.计算数据和显微组织表明,4种合金均显示韧性特征,4种合金元素对冲击韧性贡献的顺序为:Mo＞Zr＞Sn＞Al.
关键词:
α钛合金
,
塑性
,
冲击韧性
,
合金元素
麻西群
,
憨勇
,
于振涛
,
孙巧艳
,
牛金龙
,
袁思波
稀有金属材料与工程
研究骨科植入用TLM钛合金的相转变过程及其对合金力学性能的影响.结果表明,TLM钛合金固溶后的显微组织为β相和少量细长的α"相,合金经低温300℃至500℃时效的过程中,α相的形成经历β→ω→α、α"→α 2个过程,微观组织揭示出α"马氏体对亚稳ω-相的形成具有一定的阻碍作用.同时TLM钛合金中相结构对降低弹性模量的程度由大到小的顺序为:ω＞α"＞α;相结构对提高强度的作用由大到小的顺序为:ω＞α＞α";而相结构对延伸率的提高由大到小的顺序为:α"＞α＞ω.
关键词:
TLM钛合金
,
相转变
,
亚稳相
,
马氏体
,
力学性能
陈威
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
稀有金属材料与工程
研究了双重时效对Ti-10V-2Fe-3Al合金低周疲劳行为的影响.结果显示,高应变幅(△εt/2=1.5％,1.2％,1.0％)下,合金表现为循环软化 ;低应变幅(△εt/2=0.8％,0.6％)下,则表现为循环应力饱和.疲劳寿命测试结果表明,双重时效疲劳寿命和直接时效疲劳寿命相当,疲劳总应变幅和疲劳寿命满足Coffin-Manson方程.SEM断口形貌显示,双重时效后疲劳裂纹稳定扩展区有明显的疲劳条纹,疲劳裂纹以穿晶方式扩展,并伴随着撕裂棱和二次裂纹,但二次裂纹较直接时效大量减少.TEM形貌显示,不论是双重时效还是直接时效,疲劳后变形组织都很均匀.虽然双重时效和直接时效具有相当的疲劳寿命,但是这种工艺缩短了时效时间,节约了能源,能更好地满足实际工业生产需求.
关键词:
Ti-10V-2Fe-3Al合金
,
时效
,
低周疲劳
,
微观组织
王航
,
徐燕灵
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
,
葛鹏
稀有金属材料与工程
研究高氧含量(0.30%,质量分数,下同)、工业水平氧含量(0.16%)和极低氧含量(0.06%)3种Ti-2Al合金在低温(77 K)、室温和高温(673 K)下的拉伸力学行为.结果表明:低温和室温下,随着氧含量的升高,材料强度提高,塑性降低.然而,高温673 K下,不同氧含量Ti-2Al合金强度和塑性基本相同,材料强度和塑性对氧含量的依赖性显著降低.氧含量较低时,温度对Ti-2Al合金塑性影响很小.微观组织观察表明,随着温度的升高,工业水平及高氧含量Ti-2Al合金拉伸断口由脆性解理转变为延性韧窝.高温环境下,固溶氧原子扩散速率提高使Cottrel气团对位错渭移的阻碍减弱,均匀变形的结果导致高氧含量Ti-2Al合金延性改善.
关键词:
Ti-2Al合金
,
氧含量
,
拉伸力学
,
断裂
宋振亚
,
孙巧艳
,
肖林
,
孙军
,
葛鹏
稀有金属材料与工程
研究固溶处理后的预变形对Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al(TB3)随后时效过程中α相析出行为以及时效处理后力学性能的影响.对于经过预变形的试样时效后在金相显微镜下观察到网状的析出组织.透射电子显微镜观察表明:预变形时效试样中,α片优先在滑移带、晶界等高密度位错区形核长大,并伴有α片的变体选择效应.金相与X射线衍射结果表明,预变形对α相变有促进作用.拉伸试验结果显示:与自由时效相比,通过冷变形可以缩短时效时间,提高材料拉伸强度,但同时降低了材料的延性.
关键词:
β钛合金
,
预变形
,
时效
,
沉淀强化
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
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
