宫旭辉
,
王宇
,
夏源明
,
葛鹏
,
赵永庆
中国有色金属学报
在应变速率为0.001～1 270 s-1、温度为298～1 023 K条件下对魏氏组织和双态组织的TC21钛合金进行拉伸试验,利用SEM对拉伸试样的断口进行观察.结果表明:TC21钛合金的拉伸力学行为存在显著的温度和应变速率相关性;当应变速率为0.001和0.05 s-1的屈服应力-温度曲线存在转折点,且转折点温度随应变速率的增大而升高;当温度低于转折点温度时,相同氧含量的TC21钛合金和多晶纯钛的屈服应力具有相似的温度相关性;微观组织影响屈服应力的幅值和拉伸塑性的大小,但不影响屈服应力的温度相关性和应变速率相关性;除魏氏组织在室温0.001 s-1时为穿晶和沿晶混合断裂外,其他工况下的魏氏组织和双态组织均为穿晶韧性断裂;TC21钛合金在拉伸变形过程中未出现绝热剪切带和形变孪晶.
关键词:
钛合金
,
TC21钛合金
,
微观组织
,
魏氏组织
,
双态组织
,
动态力学行为
,
应变速率
曲恒磊
,
赵永庆
,
冯亮
,
奚正平
,
李辉
,
夏源明
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.073
在国内率先完成了新型八元系高强韧钛合金TC21的热模拟压缩变形实验,研究了TC21合金在β相区、(α+β)相区及相变点Tβ共8个温度点及0.01～50s-1等5个应变速率值条件下的单向热加工变形特性,重点对加工态金相组织、尤其是0.01s-1和50s-1条件下的组织进行了研究,结果发现,在试样的不同部位存在变形组织的不均匀现象,该合金在不同温度区域变形时分别发生重结晶和动态再结晶.重结晶导致晶粒粗化(约100～200μm),而动态再结晶致使晶粒细化(最小在1～2μm以下).
关键词:
TC21钛合金
,
热变形
,
显微组织
,
动态再结晶
昝林
,
陈静
,
林鑫
,
张小红
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度等测试手段,研究了激光快速成形高强高韧损伤容限型TC21钛合金的沉积态组织.结果表明:TC21沉积态有着粗大的沿沉积高度方向外延生长的原始β柱状晶,仅最后一层熔覆层顶部为较细小的β等轴晶.宏观上存在明暗两个组织区域,明区为针状马氏体区,位于最后十几层熔覆层,暗区为网篮组织区.结合成形过程传热和组织转变理论分析认为,网篮组织是由明区的初始快冷凝固的马氏体在成形过程中,经受再热循环的固溶时效作用转变而来.随着激光功率的增大,原始β柱状晶将粗化,暗区网篮组织中片状α亦将长大;明区硬度基本不变,暗区硬度略有下降.
关键词:
TC21钛合金
,
激光快速成形
,
显微组织
,
显微硬度
姬寿长
,
李争显
,
罗小峰
,
杜继红
,
华云峰
,
王彦锋
稀有金属材料与工程
将经过预处理的TC21钛合金试样置入真空渗碳炉中进行渗碳.分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及显微维氏(HV)硬度仪、摩擦磨损试验机,对渗碳层的物相结构、组织形貌、硬度和耐磨性进行分析.结果表明:经渗碳处理后,通过渗层组织可判定没有氢化物,XRD未检测发现氢化物及含H相,出现了TiC等碳化物相,表面硬度提高了2.66倍.渗碳前Ti/Ti对磨的摩擦系数约为0.6,渗碳后TiC/TiC的摩擦系数约为0.23,渗碳体与原始表面的摩擦系数介于二者之间.TC21钛合金对磨两方经渗碳处理,改善了摩擦性能;如Ti/Ti部件对磨时,渗碳方可提高耐磨性,非渗碳件在与渗碳件对磨中,加剧了非渗碳件的磨损.渗碳也改变了TC21钛合金部件之间的摩擦状态,TC21基体由Ti基/Ti球之间的粘着磨损变为Ti基/TiC球磨粒磨损+剥层磨损.
关键词:
TC21钛合金
,
无氢渗碳
,
摩擦系数
,
耐磨性
,
磨粒磨损
,
剥层磨损
姚传生
,
陈铮
,
王永欣
,
张静
,
杜秀娟
,
陈成
材料导报
综述了高强高韧损伤容限型钛合金TC21的热加工行为研究进展.重点介绍了热加工及热处理工艺参数对TC21钛合金的相组成、显微组织与力学性能、损伤容限性能等方面的影响.指出TC21钛合金在国内某些领域已经得到了应用,但有待进一步研究与开发.
关键词:
TC21钛合金
,
工艺参数
,
相组成
,
显微组织与性能
,
损伤容限
宫旭辉
,
王宇
,
薛钢
材料开发与应用
对网篮组织TC21钛合金进行了0.001 s-1 ～50s-1的中应变速率室温拉伸试验.试验结果表明,TC21拉伸力学行为在试验应变速率范围内具有明显的应变速率强化效应、应变硬化效应和随应变速率升高而逐渐增大的温升软化效应；屈服应力的应变速率相关性在6s-1时发生转折；随应变率的升高,应变硬化效应减小,断裂应变和失稳应变增大；试验应变速率范围内TC21的变形机制为位错的热激活机制.SEM和金相观察结果表明,TC21的断裂方式均为韧性断裂,断裂机理为微孔洞的聚集和长大.
关键词:
TC21钛合金
,
中应变速率
,
应变速率相关性
,
变形机制
马少俊
,
吴学仁
,
刘建中
,
王利发
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.05.006
研究了两相钛合金TC21关于两种不同微观组织(片状组织和网篮组织)的拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展性能.结果显示:片状组织相比网篮组织有相近的拉伸强度,但塑性较差;两者的韧性相差不大,但增韧机理不同;网篮组织在中低速扩展区的扩展速率和片状组织几乎相同,但在较高速扩展区显示略低的扩展速率;加载方向对两种组织的疲劳裂纹扩展速率基本无影响;和其他钛合金类似,TC21在Paris区存在转折.
关键词:
TC21钛合金
,
片状组织
,
网篮组织
,
拉伸性能
,
断裂韧性
,
疲劳裂纹扩展
杨凯文
,
程兴旺
,
郑超
,
彭美旗
,
靳丹
稀有金属材料与工程
采用分离式霍普金森压杆和终点弹道实验装置,研究了α-β区和β区锻造的TC21钛合金的动态力学性能和抗弹性能.结果表明:在动态压缩试验条件下,α+β区锻造的TC21钛合金较之β区锻造的TC21钛合金具有更高的动态强度,而β区锻造的TC21钛合金的临界断裂应变更大,具有更好的动态塑性变形能力;在12.7 mm穿甲弹侵彻条件下,无论是α+β印区还是β区锻造的TC21钛合金靶板的抗弹性能均与TC4钛合金靶板的抗弹性能相近,这可能是由于TC21钛合金和TC4钛合金靶板都易于发生绝热剪切破坏所导致.α+β区锻造的双态组织靶板的损伤模式为塑性扩孔导致的背部崩落破坏模式,β区锻造的片层组织靶板的损伤模式为脆性破碎模式;2种组织靶板的失效破坏均为绝热剪切带和其诱发的裂纹所导致.
关键词:
TC21钛合金
,
热加工工艺
,
动态力学性能
,
抗弹性能
车志刚
,
杨杰
,
唐楠
,
巩水利
稀有金属材料与工程
激光喷丸,又称为激光冲击强化(LSP),是一种新型表面处理技术,通过在材料表面诱导强烈塑性变形、产生高密度位错,产生较深的残余压应力,来提高材料的表面性能.采用LSP技术应用高能激光处理TC21钛合金.对材料的显微硬度、表面轮廓、冲击区表面粗糙度、残余应力进行了试验研究.结果表明:处理后,材料的显微硬度得到较大提高,冲击表面轮廓与冲击光斑大小直接相关,冲击区表面粗糙度(Ra)不超过0.8μin,处理后,材料表面残余压应力水平得到了大幅度提高.经过LSP处理后,改善了材料的综合性能.
关键词:
激光喷丸
,
TC21钛合金
,
残余应力
,
显微硬度
,
表面轮廓
王义红
,
寇宏超
,
朱知寿
,
常辉
,
周廉
,
李金山
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.002
采用末端淬火法研究了TC21合金自β相区冷却后冷却速率对合金相变和显微组织的影响,对取自末端淬火试样的不同区域试样进行了OM、XRD、TEM及显微硬度分析.结果表明:冷却速率大于122℃/s时,β相转变形成正交马氏体α″,冷速介于122℃/s和3℃/s之间时,发生块状转变,冷速继续降低,相变由扩散控制,形成两种不同形貌的魏氏体α片层:较平滑的α片层和较曲折的α片层;随冷却速率的降低,合金的显微硬度先增大后降低,冷却速率小于8℃/s后,显微硬度迅速降低.
关键词:
末端淬火
,
TC21钛合金
,
相变
,
显微硬度
