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采用真空自耗电弧炉熔炼添加硼元素的Ti－1023合金铸锭，对其进行一定的变形得到锻造棒材。利用金相显微镜、电子探针、万能材料试验机等设备对其进行宏观、微观组织及性能分析，研究硼元素对铸态与锻态Ti－1023合金组织与性能的影响。研究发现，硼元素作为一种高效的细化剂，能显著细化Ti－1023合金的铸态组织。硼化物倾向于以链状析出，对合金进行充分变形，能使硼化物充分破碎。微量的硼可以显著提高钛合金的强度，当硼含量在0．1％～0．2％（质量分数）时， Ti－1023合金的抗拉强度与屈服强度变化不大，但是塑性下降明显。为了得到良好的强度－塑性匹配，最佳硼添加量不应大于0．1％。

关键词: β钛合金 , Ti-1023 , 硼 , 组织与性能

硼含量对Ti-1023合金高周疲劳性能的影响

孟瑶 , 黄利军 , 张明杰

钛工业进展

研究了硼元素含量对Ti-1023合金高周疲劳性能的影响.无硼的Ti-1023合金高周疲劳S-N曲线位置最低,添加0.05％的硼元素后,合金的疲劳极限仅增加了2 MPa,但高周疲劳S-N曲线高应力段明显上移.当硼元素含量为0.1％时,Ti-1023合金的疲劳极限提高10％以上,S-N曲线的位置最高,其疲劳性能得到全面提高.进一步添加硼元素后,S-N曲线位置基本不变.无硼的Ti-1023合金疲劳条带较为清晰,添加硼元素后,Ti-1023合金疲劳试样裂纹源全部位于表面,裂纹前沿区域脆断痕迹明显,解理断面趋于平整,疲劳条带越来越模糊.这是由于添加硼元素后,Ti-1023合金内部的临界裂纹尺寸会减小,使其抵抗疲劳裂纹失稳扩展的能力降低,综合考虑,Ti-1023合金中硼元素的添加量不宜超过0.1％.

关键词: Ti-1023 , 硼 , 高周疲劳性能

Ti-1023钛合金细晶化和组织控制工艺研究

黄利军 , 鲍如强 , 黄旭 , 郭灵

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.01.014

钛合金的结构特点决定了该类金属不能单纯通过热处理细化晶粒调整组织形态, 因此适当的变形工艺成为组织控制的有效手段. Ti-1023合金的性能与组织形态、晶粒度有密切关系. 通过变形得到了两种典型的近β合金组织, 测试分析了两种组织对应的性能, 讨论了两种工艺得到的组织的优缺点. 结果表明, 采用传统的变形工艺只能得到个别性能突出的传统组织类型, 如网兰组织、双态组织、等轴组织等, 同时原始β晶粒大小不均匀, 容易造成材料性能不均匀. 必须采用现代研究手段, 控制变形温度、变形量、变形火次, 得到综合上述3种组织优点的某种过渡组织类型, 保证Ti-1023合金发挥高强、高韧的综合优势.

关键词: Ti-1023 , 钛合金 , 力学性能 , 细晶

热模锻工艺对Ti-1023合金显微组织和性能的影响

黄旭 , 鲍如强 , 黄利军 , 林好转 , 郭灵

稀有金属材料与工程

主要研究了热模锻时坯料变形温度、变形量对Ti-1023合金显微组织和拉伸性能的影响.研究结果表明:变形量不同,热模锻坯料变形温度对合金拉伸强度影响不同.在经过30%变形后合金的抗拉强度随着变形温度的升高而增加,断面收缩率随变形温度升高先增加后下降,延伸率没有明显变化;而经过50%变形后,除了合金的抗拉强度随着温度升高而略有下降外,其余性能与合金经过30%变形后的变化趋势相同.在两相区(Tβ-30℃)变形时合金的拉伸性能随着变形量的增加先降低后增加,断裂韧性则相反;在β区(Tβ+30℃)变形时合金的抗拉强度随着变形量的增加先增加后降低,屈服强度没有明显变化,而塑性则随着变形量的增加而增加.

关键词: Ti-1023 , 热模锻 , 显微组织 , 拉伸性能

Ti-1023合金铸锭铁偏析控制

陈战乾 , 高颀 , 刘新 , 张金波 , 王韦琪 , 王立平 , 窦永庆

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2003.04.014

在工业化生产条件下,分析并阐述了Ti-1023合金铁组元偏析的特点及其影响因素,探索了铁偏析规律,提出了控制铁偏析的措施.

关键词: Ti-1023 , Fe , 偏析 , 铸锭

Ti-1023钛合金的低周疲劳行为

黄利军 , 黄旭

稀有金属材料与工程

研究了室温Ti-1023钛合金由应变控制的低周疲劳行为.对循环应力-应变数据和应变-疲劳寿命数据进行了分析,通过双对数线性回归处理,得出了Coffin-Mason处理模型的疲劳参数.结果表明:合金总应变幅在0.6%～0.8%时,循环初期表现出轻微的循环硬化,然后循环稳定;总应变幅超过0.8%时则表现为循环软化.表明合金的循环应力响应行为取决于外加总应变幅.

关键词: 钛合金 , Ti-1023 , 力学性能 , 低周疲劳