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对TC6钛合金进行了激光冲击强化（LSP）,对强化层的残余应力分布进行了测试,应用透射电子显微镜对强化层的显微组织进行了观察。结果表明：TC6钛合金LSP的最佳功率密度为4GW.cm-2,LSP能在材料表层产生高的残余压应力场,表面残余压应力可达530.4 MPa;LSP可在钛合金表层产生高密度位错和纳米晶,纳米晶尺寸在10～100nm。

关键词: TC6钛合金 , 激光冲击强化 , 残余应力 , 纳米晶

不同应力状态下TC6钛合金不同组织绝热剪切敏感性研究

徐媛 , 孙坤 , 自兴发 , 刘瑞明

稀有金属材料与工程

采用分离式霍普金森压杆装置,对TC6钛合金不同组织的圆柱试样和帽形试样分别进行应变率为103 s-1量级的动态压缩及动态剪切试验,结合力学响应及微观分析研究小同应力状态下TC6钛合金3种典型组织的绝热剪切敏感性.结果表明:在单轴压缩应力状态下,TC6钛合金3种典型组织绝热剪切敏感性从高到低依次为网篮组织、等轴组织、双态组织；在压剪复合应力状态下,3种典型组织在动态剪切时的绝热剪切敏感性从大到小依次为等轴组织、双态组织、网篮组织；应力状态不同,组织绝热剪切敏感性的差异实质上体现了组织在不同应力状态下的塑性变形能力及绝热剪切带在不同组织中扩展的难易程度.

关键词: TC6钛合金 , 高应变率 , 绝热剪切敏感性 , 力学响应

TC6钛合金棒材热处理工艺研究

朱知寿 , 王庆如 , 周宇 , 王新南

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2004.05.004

对TC6钛合金φ20mm～φ120mm不同规格棒材进行了普通退火、双重退火、等温退火、固溶时效等热处理方法和热处理制度研究,并对比分析了热处理制度和组织、性能之间的影响关系,结果表明,TC6钛合金的组织和性能对热处理工艺敏感,应根据半成品规格、类型、截面形状、使用温度、受力情况以及设备条件等诸多因素选择合适的热处理方法和制度,才能达到强度、塑性和韧性的最佳匹配.研究结果证实普通退火是一种简单易行的退火制度,适用于飞机结构用中等规格棒材等半成品的退火,进一步提出了TC6钛合金棒材的热处理工艺选择原则.

关键词: TC6钛合金 , 普通退火 , 双重退火 , 等温退火 , 固溶时效 , 热稳定性

不同原始组织TC6钛合金高温变形微结构演化及其力学性能

孙坤 , 徐媛 , 叶青 , 钟卫

稀有金属材料与工程

采用gleeble-1500热模拟试验机和Hopkinson压杆,对具有4种典型组织的TC6钛合金分别进行了高温准静态压缩和室温动态压缩试验,结合TEM观察,研究了不同原始组织的TC6钛合金高温变形微结构演化及其力学性能.结果表明:具有4种典型组织的TC6钛合金高温变形时随温度升高微结构的演化可分为等轴型组织演化和网篮型组织演化,前者演化过程为:等轴α相的拉长变形—动态再结晶—动态再结晶晶粒长大—α/β相变;后者演化过程为:板条状α相弯曲变形—板条状α相断裂—动态再结晶—动态再结晶晶粒长大—α/β相变,板条状α相变成短棒状.位错活动及动态再结晶是控制4种组织的TC6合金在高温变形过程中组织演化和力学性能的重要因素；网篮组织晶界众多,位错运动障碍较多,在高温下具有较其余3种组织更高的流变应力；等轴组织α相晶粒较大,位错运动障碍较少,其流变应力在4种组织中最低;双态组织、固溶时效组织的流变应力介于等轴组织与网篮组织之间.4种组织的TC6钛合金的室温动态力学性能均对应变率较敏感.4种组织的TC6钛合金在室温及应变率为2500～4000 s-1动态压缩条件下,塑性由大到小依次为:等轴组织、双态组织、固溶时效组织和网篮组织,流变应力由大到小依次为:固溶时效组织、双态组织、网篮组织和等轴组织.

关键词: TC6钛合金 , 高温变形 , 微观结构演化 , 力学性能

TC6钛合金在电流加载条件下的动态强迫剪切力学性能研究

裴传虎 , 范群波 , 才鸿年

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.z1.034

微直流电通过强迫剪切动态加载过程中的TC6钛合金,首次研究了电流对TC6强迫剪切动态力学性能的影响规律.结果表明:直流电能够在一定程度上延迟TC6钛合金发生绝热剪切破坏失效,在相同的应变率下,即降低了TC6钛合金的绝热剪切敏感性.研究结果表明,一定强度的直流电能提高TC6钛合金绝热剪切带局部的热传导速率,在一定程度上降低了TC6在动态加载条件下的热软化效应,进而使得应变强化效应在更长的承载时间内高于热软化效应.因此,一定强度的直流电能降低TC6钛合金的绝热剪切敏感性,使TC6推迟发生绝热剪切破坏.

关键词: TC6钛合金 , 直流电 , 热软化效应 , 绝热剪切敏感性

TC6钛合金普通退火热稳定性和高温性能研究

朱知寿 , 王庆如 , 沙爱学

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2003.04.002

研究了TC6钛合金经普通退火处理后的热稳定性能和高温力学性能,并与双重退火、等温退火状态进行了对比分析.结果表明,普通退火状态TC6钛合金在300℃/5000h以下具有良好的组织和性能稳定性,不同温度瞬时拉伸、蠕变、持久等高温性能与双重退火和等温退火状态相当.经普通退火处理的TC6钛合金半成品可以满足飞机结构件的使用温度(300℃以下)要求.

关键词: TC6钛合金 , 热稳定性 , 普通退火 , 双重退火 , 等温退火

TC6钛合金高温准静态与室温动态变形条件下微结构演化对比

孙坤 , 徐媛 , 自兴发 , 刘瑞明

稀有金属材料与工程

采用gleeble-1500热模拟试验机及分离式霍普金森压杆技术,对TC6钛合金试样进行高温准静态(0.01 s-1)压缩试验及室温高应变率(103 s-1)剪切试验,通过光学显微镜及透射电镜对比研究2种变形条件下材料微结构演化特点.结果表明:在2种变形条件下材料微结构演化显著不同.在高温准静态条件下变形时,TC6钛合金微结构演化经历了4个阶段:等轴状α相变形为板条状→板条状α相断裂,同时出现动态再结晶晶粒→动态再结晶晶粒长大→发生α/β相变;在高应变率加载条件下变形时,TC6钛合金微结构演化经历了3个阶段:等轴状α相变形为板条状→位错的快速运动,板条状α相变形为更为细长狭窄的长条状→长条状α相断裂,同时出现少量动态再结晶晶粒:在2种变形条件下,TC6钛合金均发生了动态再结晶,但高温准静态下,动态再结晶晶粒较多且发生长大,尺寸为3～5 μm,而高应变率加载条件下形成的动态再结晶晶粒较少且没有长大,尺寸为0.1～0.2 μm.

关键词: TC6钛合金 , 高应变率 , 高温准静态 , 微结构演化 , 动态再结晶

TC6钛合金带阻尼台叶片等温模锻件研制

孙兴 , 王淑云 , 陈由红 , 东赟鹏 , 刘趁意

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.068

研究了等温锻造及热处理工艺对TC6钛合金组织和性能的影响,研究结果表明,锻坯加热温度的提高会导致合金中的α相含量减少,延长保温时间对合金中α相含量影响较小；在相变点温度以下45～65℃加热保温并经适当程度的等温锻造变形后,合金中a相含量可以保持在30％以上,并具有良好的力学性能；进行热处理时,冷却速率和热处理温度对合金性能有较大影响；经合适的双重退火处理后,合金具有良好的组织和综合性能.

关键词: TC6钛合金 , 热处理 , 等温锻造 , 双重退火

线性摩擦焊TC6钛合金接头组织演变分析

马铁军 , 张晓强 , 张学军 , 张勇 , 李文亚

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.006

利用自制XMH-160型线性摩擦焊机进行TC6钛合金线性摩擦焊接实验.观察并分析接头焊缝区、热力影响区、飞边的组织特征及其形成过程;对焊后接头进行了拉伸性能和显微硬度测试.结果表明:TC6钛合金线性摩擦焊接头的拉伸强度不低于母材,显微硬度与接头不同区域组织特征相对应;焊缝区回复与再结晶过程进行比较充分,主要由快速热循环和大变形过程中形成亚稳态β相及钛马氏体、二次α相组成,且保留了少量变形原始α组织;热力影响区仅在靠近焊缝区发生了部分再结晶,α,β两相在变形过程中相互交替呈带状分布,形成典型的流线组织.

关键词: TC6钛合金 , 线性摩擦焊 , 接头组织 , 拉伸性能