肖军杰
,
李东升
,
李小强
稀有金属材料与工程
应力松弛是钛合金在升高温度和加载条件下的一个显著特性,也是热校形和热处理的理论基础.因此研究了一种Ti-6Al-4V钛板在923～1023 K温度范围内、几种应变水平下的拉伸应力松弛行为.结果表明,应力松弛速率随着温度的升高而增加,材料中的残余应力经过一段时间之后趋向应力松弛极限;另外,在相同温度下,不同应力水平的应力松弛极限相同.进而,建立了一种描述应力松弛行为的显式三次延迟函数,本构精度高达97％,可用于工艺设计及理论分析.最后,基于应力松弛和蠕变的关系,提出了一种隐式蠕变型本构方程描述应力松弛行为,并将识别的材料参数输入ABAQUS,数值模拟了Ti-6A1-4V的热应力松弛行为,发现模拟的应力变化规律符合应力松弛曲线,证明了蠕变型本构方程对应力松弛模拟的适用性.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
应力松弛
,
蠕变
,
三次延迟函数
王学滨
稀有金属材料与工程
根据梯度增强的Johnson-Cook模型,对Ti-6Al-4V绝热剪切带中心区域的宽度(绝热剪切带宽度w5%)随平均塑性剪切应变的演变规律进行了预测.结果表明,随着平均塑性剪切应变的增加,w5%先是快速减小,然后趋于稳定.当绝热剪切带总宽度为0.3235 mm时,w5%的稳定值接近Ti-6Al-4V绝热剪切带宽度的上限(55 μm);当绝热剪切带总宽度为0.0705 mm时,w5%的稳定值接近Ti-6Al-4V绝热剪切带宽度的下限(12 μm).绝热剪切带宽度受多种因素影响,例如,材料特性、加载速度、环境温度、应力及应变状态.本文的分析是在绝热条件下进行的,不存在塑性功率与热传导达到平衡(稳态)的假定.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
绝热剪切带
,
宽度
,
平均塑性剪切应变
,
梯度塑性理论
,
Johnson-Cook模型
杨延清
,
罗贤
,
黄斌
,
李建康
,
陈彦
材料热处理学报
采用三点弯曲法测定了SiC纤维单向增强的Ti-6Al-4V复合材料的表观断裂韧性,讨论了界面反应对断裂韧性的影响.研究结果表明,在裂纹尖端塑性变形区的未断纤维的桥联对复合材料的断裂韧性起很大的作用.经过热处理后,SiCf/Ti-6Al-4V复合材料的断裂韧性降低,主要是由于严重的界面反应,使得SiC纤维受到一定的损伤,因而降低了纤维的承载能力,并使基体钛合金的脆性增大.
关键词:
复合材料
,
SiC纤维
,
Ti-6Al-4V
,
断裂韧性
,
界面反应
邢亚哲
,
姜超平
,
郝建民
稀有金属材料与工程
利用辉光等离子渗碳技术对Ti-6A1-4V进行了表面强化处理.等离子气体为氩气,渗碳温度和时间分别为950℃和3h,工作压力为30～35 Pa.为了避免传统气体渗碳过程中易于产生氢脆的现象,用固体石墨棒作为碳源.渗碳结束后,分别利用OM、FESEM和XRD对渗碳层做分析,并在坏-块摩擦磨损试验机上对处理和未处理样品进行摩擦磨损对比实验.结果发现,渗碳层深度约为416 μm,其表面碳化物(TiC和V8C7)提高了合金表面的硬度和耐磨性能.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
渗碳
,
表面改性
,
磨损
郭世柏
,
曲选辉
,
段柏华
,
秦明礼
,
张旸
稀有金属材料与工程
研究了在1260℃烧结时,烧结时间对Ti-6Al-4V烧结坯力学性能的影响.结果表明:平均晶粒尺寸为45 μm的氢化-脱氢粉末样品在1 260C烧结3 h～6 h,其相对密度为95.6%～96.7%、拉伸强度648 MPa～686 MPa、屈服强度526 MPa～615 MPa,但延伸率仅小于4%.90%气雾化(晶粒尺寸为32.5 μm)和10%氢化-脱氢混合粉末样品在1 260℃烧结2 h～6 h,其相对密度大于95%、拉伸强度800 MPa～848 MPa、屈服强度712 MPa～762 MPa、延伸率7.4%～9.5%.混合粉末样品的力学性能几乎达到美国ASTM粉末冶金的标准.
关键词:
金属注射成形
,
Ti-6Al-4V
,
烧结时间
,
密度
,
拉伸性能
锁红波
,
陈哲源
,
刘建荣
,
巩水利
,
肖建中
稀有金属材料与工程
电子束快速成形是一种利用金属丝材沉积直接制造金属零件的新型增材制造技术.用电子束快速成形方法制备了Ti-6Al-4V合金,对其显微组织和快速成形态、退火态、热等静压态下的力学性能进行了研究.电子束快速成形Ti-6Al-4V合金的低倍组织典型特征为沿堆积高度方向生长的贯穿多层沉积层的粗大柱状晶以及分布于层间及堆积路径间的明暗相间的带状条纹.各种状态下室温拉伸性能均有明显的方向性,其中X向、y向强度较高,Z向强度低但塑性较好;消应力退火处理对室温拉伸性能没有明显影响;热等静压处理后材料的抗拉伸强度显著降低,但具有良好的塑性与韧性,同时能够明显降低高周疲劳性能数据的分散性.快速成形态及退火态室温拉伸性能均可满足AMS4999标准的要求,但与锻件标准HB5432相比仍有差距.
关键词:
电子束快速制造
,
Ti-6Al-4V
,
显微组织
,
力学性能
杨延清
,
马志军
,
吕祥鸿
,
李健康
,
陈彦
,
艾云龙
稀有金属材料与工程
采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪研究了用中国制备SiC纤维增强的Ti-6Al-4V复合材料的界面反应,发现在SiC纤维的C涂层和Ti-6Al-4V基体之间形成的界面反应产物为细晶粒和粗晶粒的TiC,而无C涂层的SiCf/Ti-6Al-4V的界面反应产物,从SiC纤维到Ti-6Al-4V基体,依次为细晶粒的TiC+Ti5Si3、粗晶粒的TiC和Ti3SiC2.还测量了界面反应区厚度并讨论了界面反应机理.
关键词:
SiC纤维
,
Ti-6Al-4V
,
复合材料
,
界面反应
柳阳
,
王东坡
,
邓彩艳
,
曹舒
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.07.002
运用超声滚压处理(USRP)的方法,在Ti-6Al-4V合金表面制得一层Al2O3薄膜.利用SEM、XRD、光学干涉仪及显微硬度计分析了超声滚压处理后试样表面层的微观组织和性能.结果表明:加入Al2O3粉末进行USRP后可以在基体金属表面形成厚度约为7μm的Al2O3膜层,且结合处基体金属存在残余压应力和塑性变形.相对于母材,处理后试样表面粗糙度降低50％,表面硬度提高98％.同时,处理后试样表面层存在残余压应力场,最大压应力值为-687MPa,位于最表层,残余压应力深度为420μm.加入Al2O3粉末的USRP后的试样,既利用表面Al2O3的加入进一步提高其表面硬度,同时保留了USRP的优势.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
超声滚压处理
,
Al2O3薄膜
,
残余压应力
韩坤
,
李志强
,
韩秀全
,
邵杰
,
韩晓宁
材料科学与工艺
采用光学显微镜研究了Ti-6Al-4V合金经超塑成形/扩散连接(SPF/DB)热影响后的微观组织演变,在室温和空气条件下进行了旋转弯曲疲劳试验,并采用扫描电子显微镜对试样断口形貌进行了观察.结果表明:Ti-6Al-4V合金经历SPF/DB热工艺后,初始的双态组织转变为了等轴组织;强度有所降低,塑性略有提高,而旋转弯曲疲劳极限从420 MPa降低至405 MPa,在相同应力条件下(σ=431MPa),SPF/DB后试样的疲劳寿命从10 7量级降低至106量级;疲劳断口源区附近的放射线增粗且变的不连贯,疲劳裂纹扩展区的疲劳条带间距增大,裂纹扩展速率提高.这主要是由于SPF/DB热环境使Ti-6Al-4V合金片层α数量显著减少,降低了晶界总体长度,减弱了α相晶界对疲劳小裂纹扩展的阻碍作用.
关键词:
超塑成形/扩散连接
,
热环境
,
Ti-6Al-4V
,
钛合金
,
旋转弯曲疲劳
雷豹
,
肖平安
,
周威
,
张小虎
,
范安平
稀有金属材料与工程
系统研究了热氢处理过程中MIM Ti-6Al-4V相组成和显微组织的演变规律,尤其是置氢量变化带来的影响,以实现通过热氢处理改善合金力学性能的目的.结果表明,在650℃置氢时,随着置氢量的增加,首先合金中的β相增多,然后开始析出δ相氢化物,并形成越来越多的细小针状组织.在850℃进行固溶和620℃进行等温时效使得合金中的溶氢分布更均匀,δ相的析出更充分,针状组织更加丰富.在720℃进行真空除氢处理后,合金的显微组织保持了细小针状组织的特征,并且置氢量越大时除氢后显微组织的细化效果越显著.置氢量为0.51％(质量分数,下同)时MIM Ti-6A1-4V经热氢处理后极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高11％、13％和19％.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
热氢处理
,
显微组织
,
相组成
,
力学性能
