商国强
,
寇宏超
,
费跃
,
常辉
,
朱知寿
,
王新南
,
张丰收
,
李金山
稀有金属材料与工程
研究单重时效、低温-高温双重时效、时效加热速度等工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经过高温变形后的合金,在双重时效处理过程中,先析出的ω相为α相的沉淀析出提供均匀的形核点,使合金获得比单重时效处理更加均匀细小的α+β显微组织,获得更好的强韧化匹配;合金在以较低的升温速度(0.1℃/s)加热过程中,细小弥散分布的等温ω相有充足的时间析出,从而为后续α相的析出提供有利的形核位置,产生细小盘状α相,获得与双重时效相同的强韧化匹配效果.
关键词:
钛合金
,
时效工艺
,
显微组织
,
力学性能
朱知寿
,
王新南
,
商国强
,
费跃
,
祝力伟
,
李明兵
,
李静
,
王哲
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.3.002
随着钛合金在我国航空、航天、兵器、海洋和化工等领域用量和应用范围的不断扩大,对钛合金高综合力学性能、低成本和加工工艺性能提出了更加苛刻的要求.通过基于组织参数设计的合金化、细晶强化、相变强化和强韧化工艺控制等综合强韧化技术,研制出具有高强韧、抗疲劳、耐损伤、抗冲击等综合性能良好匹配的新型高性能钛合金,是扩大钛合金在高端领域的用量与应用水平,实现产业升级转型,满足下一代应用需求的重要保障.
关键词:
新型钛合金
,
高综合性能
,
强韧化
,
低成本
费跃
,
常辉
,
商国强
,
寇宏超
,
朱知寿
,
张丰收
,
周廉
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.1.009
系统研究了热机械工艺对Ti-1023合金组织与性能的影响,获得了较好的热机械工艺.结果表明:对Ti-1023合金进行双重时效(300℃/8h+500℃/16h)处理,低温时效过程中析出的过渡ω相为高温时效过程中次生α相的析出提供均匀的形核点,从而获得弥散分布的次生α相;对该合金进行热轧变形,获得细小的β晶粒组织,同时变形过程中产生的缺陷为随后时效过程中的相变提供形核位置,使析出的次生α相更加弥散、细小;因此变形和双重时效共同作用可以使合金在显著提高强度的同时保证塑件的提高.Ti-1023合金经845℃,45%的热轧变形并双重时效(300℃/8h+500℃/16h)处理后具有理想的显微组织特征.
关键词:
Ti-1023合金
,
热机械工艺
,
显微组织
,
力学性能
商国强
,
朱知寿
,
寇宏超
,
王新南
,
费跃
,
常辉
,
李金山
材料热处理学报
研究了形变温度、形变量以及双重时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着形变温度的提高,在时效过程中析出的次生α相含量逐渐增加,合金强度升高；然而,当形变温度高于相变点时,初生α相对β晶粒的钉扎作用明显减弱,使得β晶粒迅速长大,导致合金的拉伸塑性明显下降；次生α相的体积分数主要决定于形变温度,因此应变量对Ti-10V-2Fe-3Al合金力学性能的影响较小.此外,相对于单重时效工艺,由于在低温时效(300℃×8h)时发生ω→α转变,为次生α相提供了均匀的形核点,Ti-10V-2Fe-3Al合金在低温-高温双重时效工艺中获得了更加均匀、细小的α+β显微组织,使得拉伸强度获得比较大的提高.
关键词:
Ti-10V-2Fe-3Al合金
,
时效工艺
,
显微组织
,
力学性能
王新南
,
费跃
,
刘洲
,
商国强
,
李军
,
祝力伟
,
朱知寿
钛工业进展
利用扫描电镜对某新型航空用Ti-Al-Mo-Cr-Zr系低成本钛合金的双态组织、片层组织及网篮组织3种典型显微组织特征和裂纹扩展过程进行了观察和分析,并对具有不同类型显微组织的合金进行了拉伸、断裂性能和疲劳性能的检测.结果表明:该新型Ti-Al-Mo-Cr-Zr系高性能低成本钛合金在不同显微组织下均具有良好的强度-塑性-韧性-疲劳性能的匹配.其中,双态组织的该合金具有最高的强度和塑性,但损伤容限性能较低(断裂韧性稍低,疲劳裂纹扩展速率高);网篮组织的该合金具有良好的断裂韧性和疲劳强度,疲劳裂纹扩展速率与双态组织的水平相当;片层组织的该合金具有最为优异的损伤容限性能(最低的疲劳裂纹扩展速率和最高的断裂韧性),但疲劳极限、强度和塑性稍低于双态组织和网篮组织的该合金.
关键词:
钛合金
,
低成本
,
显微组织
,
损伤容限性能
费跃
,
常辉
,
唐斌
,
寇宏超
,
朱知寿
,
商国强
,
周廉
中国有色金属学报
采用光学显微镜和X射线衍射仪分析TB-13合金在不同热轧变形条件下组织和织构的演变规律.结果表明:TB-13合金在变形量小于50%的热轧过程中只发生动态回复,当变形量增加到59%时,该合金发生动态再结晶,且随着变形量的增加,动态再结晶程度逐渐增大,细小的再结晶亚晶粒逐渐取代原始等轴状β晶粒从而使组织细化,动态再结晶是该合金热轧过程中主要的细化机制.同时,热轧变形使得该合金形成以旋转立方取向{001}＜110＞织构和Goss取向{110}＜001＞织构为主的多种织构,且随着变形量的增大,晶粒取向由Goss取向向旋转立方取向转移.
关键词:
TB-13合金
,
热轧变形
,
显微组织
,
织构
李明兵
,
朱知寿
,
王新南
,
费跃
,
祝力伟
,
商国强
,
李静
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.5.002
采用分离式霍普金森压杆技术对TC32钛合金片层组织、双态组织、网篮组织试样进行了动态剪切实验,通过光学显微镜、扫描电镜研究了TC32钛合金不同组织的损伤特点。结果表明：片层组织、双态组织、网篮组织的临界应变率分别为2400 s-1,2700 s-1与2600 s-1,与网篮组织和片层组织相比,双态组织具有最优的综合动态力学性能。三种组织均观察到了绝热剪切带,并且绝热剪切破坏都要经过微孔洞的形核、长大与相互联结的过程,微孔洞的萌生与长大优先沿着绝热剪切带与基体的界面位置。片层组织绝热剪切带与基体的界面塑性流变特征不明显,并且在该区域观察到了呈快速扩展特征的长裂纹。双态组织绝热剪切带及与基体界面呈纤维状,周围组织在剧烈剪切力的作用下呈明显的塑性流变特征,等轴状或者椭圆型的初生α相被严重拉长变形,微孔洞也容易在α/β转变基体的界面处形核。网篮组织与双态组织的损伤特点类似,但与片层组织和双态组织不同的是,当网篮组织中具有规则排列的针状α相与绝热剪切带垂直时,微孔洞也容易在该处萌生。绝热剪切带内部组织主要是由细小的等轴晶粒组成,形成机制尚无统一定论。
关键词:
钛合金
,
绝热剪切带
,
损伤特点
李明兵
,
朱知寿
,
王新南
,
祝力伟
,
费跃
,
商国强
,
李静
中国有色金属学报
研究双态组织和网篮组织对TC32钛合金高周疲劳(HCF)性能的影响,并与TC4钛合金等轴组织和TC21钛合金网篮组织的高周疲劳性能进行对比分析.结果表明:TC32钛合金双态组织与网篮组织的高周疲劳强度分别为535.7MPa与537.5MPa,明显高于TC4钛合金等轴组织的,也高于TC21钛合金网篮组织的.TC32钛合金双态组织因原始β晶粒细小,且初生α相与β转变基体强度匹配性良好,不存在异常的平均应力敏感性;TC32钛合金网篮组织因存在较多的二次裂纹,且主裂纹扩展路径曲折,疲劳裂纹扩展速率较双态组织更缓慢.
关键词:
TC32钛合金
,
高周疲劳
,
疲劳断口
,
显微组织
费跃
,
朱知寿
,
王新南
,
李军
,
商国强
,
祝力伟
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.003
研究准β锻造工艺和两相区锻造工艺对新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金显微组织和力学性能的影响规律.采用金相显微镜(0M)观察新型低成本钛合金不同锻造工艺后的退火态组织特征,采用扫描电镜(SEM)分析合金的断口形貌,并测试合金的拉伸性能、断裂韧度等主要力学性能.结果表明:合金采用两相区锻造工艺(895℃),获得双态组织,β基体上均匀分布着约占40％的等轴初生α相；合金的强度和塑性较高,其中抗拉强度σb=1054 MPa,延伸率δ5=17％,断面收缩率ψ=51％；但断裂韧度偏低,KIC =63 MPa√m.采用准β锻造工艺(940℃),获得网篮组织,细小的板条状次生α相交织分布,无初生α相；合金的强度和塑性有所降低,抗拉强度σb=1008 MPa,延伸率δ5=13％,断面收缩率ψ=33％；但断裂韧度较高,KIC=86 MPa√m.随着锻造温度从两相区895℃升到β单相区940℃,新型低成本Ti-Al-Mo-Cr-Zr系钛合金强度变化幅度小,而断裂韧度、塑性,特别是断面收缩率性能指标对锻造温度变化反应敏感.
关键词:
低成本钛合金
,
锻造工艺
,
显微组织
,
力学性能
费跃
,
王新南
,
朱知寿
,
商国强
,
李静
,
祝力伟
钛工业进展
采用热膨胀法和金相法研究了以5℃／min的加热速率连续加热某Ti－Al－Mo－Cr－Zr－Si系新型钛合金过程中的相变过程、组织演变规律以及α相→β相的转变速率。结果表明：该合金连续加热过程中，在280～505℃温度范围内，板条状α相逐渐长大，且含量逐渐增多，发生β→α相变；在505～610℃温度范围内，板条状α相变细、变短，发生由短程扩散控制的α→β相变，此阶段温度对α相→β相的转变速率影响不大；在610～930℃温度范围内，板条状α相含量明显减少，直至消失，发生由长程扩散控制的α→β相变，此阶段α相→β相的转变速率随着温度的升高明显加快，当温度达到900℃时，α相→β相的转变速率逐渐减缓。
关键词:
新型钛合金
,
连续加热
,
相变
,
显微组织
