王辉
,
刘咏
,
张伟
,
李洲
,
李慧中
,
王丽
,
杨广宇
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.02.001
采用热模拟压缩试验研究了粉末冶金TiAl合金在温度1000～1150℃、应变速率0.001～1s~(-1)范围内的高温变形特性,发现合金的流动应力-应变曲线具有应力峰和流变软化特性.为了研究TiAl合金在有限应变下的变形行为,基于动态材料模型(DMM)建立起了TiAl合金加工图.试验结果表明,在高应变速率(>0.1s~(-1))变形时,材料落人流动失稳区域,出现表面开裂.这对材料的变形是有害的,要避免在流动失稳区进行热加工处理.而在温度为1000～1050℃,应变速率为0.001～O.01s~(-1)时,功率耗散率η值在35%～50%之间.这个区域对应的变形机制为动态再结晶,适合进行热加工.在高温(≥1100℃),低应变速率(0.001s~(-1))变形时,功率耗散率η达到最大值60%,此时材料发生超塑性变形.
关键词:
粉末冶金TiAl合金
,
加工图
,
热变形机制
,
再结晶
杨广宇
,
汤慧萍
,
贾文鹏
,
赵培
,
贺卫卫
,
黄瑜
,
贾亮
材料导报
介绍了电子束快速成形方法及其在制备生物医用金属多孔材料方面的优势.从电子束快速成形生物多孔材料中的孔结构设计,包括孔结构的力学和生物相容性设计、梯度孔结构设计,个体化金属植入体制备及多孔植入体的表面改性和临床性能评估几个方面阐述了电子束快速成形技术在国内外的研究进展情况.最后简单评述了电子束快速成形技术在制备生物医用材料中存在的不足,并展望了未来的研究趋势.
关键词:
生物医用材料
,
多孔结构
,
电子束快速成形
杨广宇
,
贾文鹏
,
赵培
,
贾亮
,
刘楠
,
王建
,
汤慧萍
稀有金属
对电子束选区熔化成形及后续热处理后Ti-47Al-2Nb-2Cr合金显微组织进行了分析,讨论了成形过程中合金凝固和固态相变过程.结果表明,电子束选区熔化成形Ti-47A1-2Nb-2Cr合金的显微为细小的γ-TiAl和α2-Ti3Al形成的片层结构,但是由于电子束选区熔化成形过程冷却速度较快和成形过程中的热循环作用,成形样品的片层晶团和片层宽度皆沿样品成形方向从上到下变大变宽.合金的凝固过程通过了β单相区,并经历L→L+β→β→β+α→α→a+γ的相变过程.为了得到均匀一致的显微组织,对电子束选区熔化成形样品进行了热处理,通过1250℃油淬后1200℃保温2h,得到了细小均匀的片层结构组织.
关键词:
TiAl基合金
,
增材制造技术
,
电子束选区熔化成形
黄瑜
,
贾文鹏
,
汤慧萍
,
赵培
,
杨广宇
,
贺卫卫
稀有金属材料与工程
通过研究Ti600合金电子束快速成形样坯的组织、室温强度和断口特征,探索用电子束快速成形(EBM)工艺制备Ti600合金复杂零件的可能性.结果表明:Ti600合金的EBM沉积态组织是网篮组织,从样坯顶部到底部,α片层组织逐渐变大,样坯中部有大量纳米级粒子析出 ;沿α边界有易腐蚀的“类球状组织”产生;Ti600合金EBM组织中的纳米级粒子主要是Y2O3、a2粒子、Si的高温相与低温相,Si的析出相与合金成分和EBM工艺有关 ;Ti600合金EBM样坯的顶部和底部室温抗拉强度高,中部室温抗拉强度低,主要与α片层尺寸和Si的存在形态有关 ;Ti600合金的EBM样坯的室温拉伸断口为塑性断裂,断裂主要是由缺陷、本征脆性、晶间结合不牢等原因引起.
关键词:
Ti600合金
,
电子束快速成形
,
显微组织
,
断口形貌
杨广宇
,
刘咏
,
王岩
,
李建波
,
唐蓓
,
李慧中
中国有色金属学报
采用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜研究微量B和Y对铸造Ti-AIl-Nb-W合金显微组织的影响.结果表明:Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的基本凝固路线为L→β+L→(β+a)+L→(β+a)+γ→aa+γ→(a-γL)+γ→(a2+γ<,L>)+γ,添加微量B和Y并未改变其基本凝固路径;微量B元素在合金中以短棒状TiB2相存在,细化了铸造Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的晶团尺寸及片层间距;微量稀土Y元素主要以Y2O3氧化物颗粒的形式分布于片层晶团界面处,在B和Y的共同作用下,合金的片层晶团尺寸以及片层间距进一步减小.
关键词:
TiAl基合金
,
显微组织
,
铸造合金
,
B
,
Y
汤慧萍
,
王建
,
逯圣路
,
杨广宇
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.03.05
电子束选区熔化成形技术(Selective Electron Beam Melting,SEBM),是20世纪90年代中期发展起来的一类新型增材制造技术,具有能量利用率高、无反射、功率密度高、扫描速度快、真空环境无污染、低残余应力等优点,特别适合活性、难熔、脆性金属材料的直接成形,在航空航天、生物医疗、汽车、模具等领域具有广阔的应用前景.10年来,作者团队主要开展SEBM成形钛合金的研究,合金包括TC4、TA7、Ti600、TiTaNbZr、TiAl金属间化合物等;零件包括复杂薄壁、桁架/多孔及多孔/致密复合结构零件;并且搭建了从粉末制备、设备研发到技术服务的全产业链SEBM技术平台,通过科技成果转化成立了从事SEBM技术的专业化企业——西安赛隆金属材料有限责任公司.从成形装备、成形过程缺陷形成与控制、材料组织性能和主要应用4个方面,对国内外SEBM技术的发展现状进行了综述,最后对SEBM技术的发展前景进行了展望.
关键词:
电子束选区熔化成形
,
成形装备
,
缺陷控制
,
组织特性
,
增材制造
,
随形热处理
,
生物多孔植入体
贾亮
,
汤慧萍
,
石英
,
汪强兵
,
杨广宇
,
刘楠
钛工业进展
Ti-5553（Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-0.5Fe）合金具有优异的综合力学性能，正逐步替代TC4（Ti-6Al-4V）钛合金成为高强度航空用工件的制备材料。然而，由于Ti-5553合金机械加工效率低，一定程度上制约了其在航空领域的大规模应用。为此，对Ti-5553合金与TC4钛合金的车削加工性能参数进行了探索，发现在相同的切削速度下， Ti-5553合金的主切削力和吃刀抗力均高于TC4钛合金，且最高切削速度仅为50 m/min。此外，两种合金在切削过程中均会与车刀发生扩散反应，而Ti-5553合金对刀具的磨损更为严重。相信本研究将为后期优化Ti-5553合金的车削加工参数、提高其加工效率提供有利的实验数据支持。
关键词:
Ti-5553合金
,
TC4钛合金
,
车削加工
,
刀具磨损
贺卫卫
,
贾文鹏
,
杨广宇
,
刘海彦
,
黄瑜
,
赵培
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2012.04.001
高品质的预合金粉末是以粉末冶金工艺制备高性能TiAl基合金材料的基础.介绍了目前可用于规模化生产TiAl预合金粉末的各种雾化制备技术,包括惰性气体雾化法、转盘雾化法和等离子旋转电极雾化法,其中惰性气体雾化法又分为等离子感应熔炼定向气雾化法和电极感应熔炼气雾化法.分析了各种雾化制备技术的特点,并对国内外TiAl预合金粉末制备的研究进展进行了综述.
关键词:
TiAl
,
预合金粉
,
雾化法
杨广宇
,
汤慧萍
,
刘楠
,
贾亮
,
韩天啸
钛工业进展
采用电子束选区熔化成形技术制备了具有不同孔结构的Ti-5Ta-30Nb-7Zr合金医用多孔材料.对该多孔材料的显微组织、力学性能进行了表征,观察了样品表面对细胞生长形态的影响.实验结果表明:电子束选区熔化成形技术能够灵活地控制孔的结构和尺寸,使多孔材料力学性能与人骨力学性能更好地匹配;成形的Ti-5Ta-30Nb-7Zr合金多孔材料主要由β相和均匀分布的颗粒状α相组成,其压缩应力-应变曲线存在一个较长的应力平台,对外来冲击可起缓冲作用,更适于用做人体承载部件;粗糙的孔壁结构为细胞生长提供了良好的生长条件,细胞生长状态良好.
关键词:
3D打印
,
电子束选区熔化成形
,
医用多孔材料
,
Ti-5Ta-30Nb-7Zr合金
