王学滨
,
杨梅
,
赵扬锋
稀有金属材料与工程
采用能描述非均质性的具有内部长度的梯度塑性理论推导了颈缩区域的非均匀的塑性拉伸应变.描述了颈缩区域的外形轮廓,并计算了当颈缩区域的体积保持不变时的颈缩区域的塑性伸长.由于外形轮廓已被确定,因而导出了真应力的表达式.目前得到的关于真应力-真应变曲线解析解的优越性在于:所需要的参数具有明确的物理意义,如:采用软化模量描述脆性;采用弹性模量描述弹性;采用特征长度描述材料的非均质性;模型中含有标定长度可用于研究结构的尺寸效应等.将目前得到的解析解与前人通过实验得到的钛及Ti-6Al-4V的真应力-真应变曲线进行了对比,验证了本文考虑微小结构效应及局部化颈缩的真应力-真应变曲线的解析解.另外,还发现Ti-6Al-4V的脆性及非均质性要高于商业纯钛.前人试验发现的局部化带在2种材料内部的传播速度的差异可以通过它们具有不同的脆性得到解释.
关键词:
真应力-真应变曲线
,
微结构
,
钛
,
Ti-6Al-4V合金
,
尺寸效应
,
颈缩
,
应变局部化
王敏
,
蔺成效
,
马彩霞
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.001
借助X射线衍射仪、透射电镜及显微硬度仪等先进仪器,研究了经超音速微粒轰击( SFPB)形变热处理Ti-6Al-4V合金表面自身纳米化晶粒尺寸演化及纳米化机制.研究结果表明:超音速微粒轰击使Ti-6Al-4V合金表面获得了纳米组织,并发生显著的加工硬化,表面显微硬度比基体硬度提高了1倍多;随着SFPB处理时间的延长,纳米结构层厚度不断增加,晶粒尺寸逐步细化,当SFPB处理30 min后晶粒尺寸趋于稳定,在表层形成了晶粒尺寸约为20 nm具有随机取向的纳米等轴晶.Ti-6Al-4V合金表面自身纳米化是由于位错运动、孪晶的形成及交割共同作用的结果；在多方向载荷的重复作用下,在塑性变形区产生了大量的由位错线和高密度位错缠结分割的位错胞,并在位错寨集处产生应力集中,进而形成孪晶；孪晶自身相互交割和位错的滑移相互协调,形成了细小的孪晶和胞状组织；晶胞组织转变为细小多边形亚晶；当孪晶尺寸细化到亚纳米级时,位错的滑移起主导作用,最终通过位锗的湮灭和重组形成了具有随机取向的等轴状纳米晶粒.
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
超音速微粒轰击(SFPB)
,
表面自身纳米化
,
机制
,
显微硬度
王哲磊
,
任学平
,
侯红亮
,
王耀奇
,
逯伟
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150401
为了确定气体捕捉法制备泡沫Ti－6Al－4V等温发泡过程中孔隙率和微观孔洞的变化规律，在不同发泡温度及发泡时间下制备了泡沫Ti－6Al－4V．运用阿基米德原理对泡沫Ti－6Al－4V的孔隙率进行测量，通过OM和SEM对其微观特征进行观察．研究表明：泡沫Ti－6Al－4V的孔隙率及孔径均随等温发泡温度升高而增加；但当发泡温度大于950℃时，孔隙率和孔径均减小，且孔洞形态由球形变成多边形，这是由于基体内生成大尺寸β相造成的．增加发泡时间能以促进孔洞长大的方式提高泡沫Ti－6Al－4V的孔隙率，球形孔洞数量随着发泡时间的增加逐渐增多．经950℃／10 h发泡得到了孔隙率34．2％、孔径平均值156μm、孔洞为球形且分布弥散的泡沫Ti－6Al－4V．
关键词:
泡沫钛
,
等温发泡
,
气体捕捉法
,
Ti-6Al-4V合金
,
粉末冶金
于乾乾
,
梁成浩
,
黄乃宝
,
李杰兰
,
王树森
,
贾理男
材料保护
Ti-6Al-4V合金注入氮离子后,生物相容性、抗磨损性、抗疲劳性及抗腐蚀性均有所提高,其植入人体后在体液中的耐蚀耐磨性能尤为重要,目前对此研究较少.对Ti-6Al-4V合金进行氮离子注入,并在人工模拟体液Tyrode's溶液中进行摩擦磨损和电化学试验,研究了注氮Ti-6Al-4V合金的耐蚀耐磨性能.采用扫描电镜观察腐蚀形貌,用其自带的能谱仪分析注氮层的元素组成,采用X射线衍射仪分析注氮层的结构.结果表明:Ti-6Al-4V氮离子注入后表面形成主要由TiC,Ti及少量TiO2组成的膜层,硬度提高,在Tyrode's溶液中的腐蚀电位升高、极化电阻增大,阳极极极化电流密度降低;在Tyrode's溶液中摩擦后的注氮Ti-6Al-4V合金的阳极极化电流密度大于未摩擦的,极化电阻减小;Ti-6Al-4V合金氮离子注入后的摩擦系数明显降低,比磨损率减少.
关键词:
氮离子注入
,
Ti-6Al-4V合金
,
Tyrode's溶液
,
电化学性能
,
耐蚀性能
,
摩擦性能
赵宇光
,
周伟
,
赵玉谦
,
梁云虹
,
秦庆东
稀有金属材料与工程
通过改变传统渗剂来研究分散剂(Al2O3,Y2O3)在渗铝过程中的作用和对渗铝层的影响.利用XRD和SEM对渗层相的组成、氧化前后表面形貌进行分析.结果表明:分散剂Y2O3在最初的渗铝过程中参加了渗铝过程,不仅防止铝粉粘结,而且影响渗层相的组成.分散剂为Al2O3时,渗层主要为Al3Ti+AlTi+AlTi3相,而分散剂中含有Y2O3时,渗层主要为AlTi3相,这与传统渗铝机理认为分散剂在渗铝过程中不参加渗铝反应相矛盾.同时,分散剂也影响着渗铝层氧化前后的表面形貌及Al2O3的晶格类型.
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
分散剂
,
渗铝层
,
氧化
孙清洁
,
郭宁
,
胡海峰
,
冯吉才
中国有色金属学报
对56 mm厚Ti-6Al-4V合金进行窄间隙磁控电弧TIG焊接，通过金相显微镜对接头各区组织进行对比分析。结果表明：在窄间隙的多层单道焊接中，接头各区的组织、结晶形态及生长方向存在很大差异。焊缝区一次结晶组织为表层焊道上表面的柱状粗大组织及熔合线附近、焊道内部的等轴晶组织。熔合线处，电磁作用提高了平面状结晶前沿及后来形成的等轴晶的稳定性，最终随着磁场强度的增加在熔合线附近逐渐由柱状晶转变为等轴晶。焊缝中心处，磁控电弧作用使得生成的等轴晶稳定性提高，随着磁场强度的增加，等轴晶逐渐单方向伸长，在热传导方向上，即焊缝表层垂直方向生成粗大的柱状晶。
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
磁场
,
窄间隙焊接
,
焊缝组织
董洪波
,
王高潮
,
李爱萍
材料热处理学报
Ti-6Al-4V合金经940℃固溶1.5 h后水淬,再经过480～540℃时效8 h,加工成标准试样进行拉伸和双剪试验.分析断口形貌和组织,研究时效温度对组织性能的影响.结果表明,时效温度为520℃时,材料的抗拉强度和抗剪强度达到最高值;拉伸试样断口韧窝呈卵形,韧窝较深,但大小不均;室温组织晶界清晰,片层状结构明显.说明通过适当的时效温度,合理控制初生α相的晶粒尺寸,以及次生α相的形态及片层厚度,对改善材料的综合性能有积极作用.
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
固溶时效
,
组织
,
性能
任保轶
,
刘子孺
,
高艳慧
,
张学军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.05.013
研究磷酸表面处理和复合SiO2涂层对Ti-6Al-4V合金600℃下空气中抗氧化性能的影响.结果表明:600℃氧化24h后,磷酸表面处理使Ti-6Al-4V合金平均氧化速率下降了近75％,复合非晶SiO2涂层样品600℃等温氧化100h后,平均氧化速率比空白样品降低一个数量级,抗氧化性能与单独的磷酸处理比较进一步提高.磷酸表面处理和复合SiO2涂层样品的氧化膜致密性增强且与基体的黏附性良好,二者氧化膜中TiO2的体积分数均低于空白样品.磷酸表面处理形成的TiP2O7层与SiO2涂层共同抑制了O的内扩散和Ti的外扩散.
关键词:
磷酸处理
,
SiO2涂层
,
等温氧化
,
Ti-6Al-4V合金
籍龙波
,
胡树兵
,
李行志
,
陈冀彦
,
肖建中
中国有色金属学报
通过对Ti-6Al-4V合金板材预制一定深度的疲劳裂纹,研究母材与焊缝区疲劳裂纹尖端的TEM显微形态.结果表明:经历疲劳循环后,位错密度大大增加,α/β相界面位错密度高,易成为位错形核的源区;在周期性疲劳载荷的作用下,位错以源区为原点呈放射状向四周发散运动;在焊缝区马氏体板条之间的细碎相之间,位错聚集严重,说明细碎相也易成为位错萌生的源区,从而成为疲劳裂纹形核的源区;在焊缝区马氏体板条宽度越窄,位错聚集密度越高,易成为疲劳裂纹萌生的位置.此外,TEM观察证实了裂纹尖端存在一定尺寸的塑性变形区.通过焊接接头分区的TEM对比分析,获得焊缝区比母材区更易萌生疲劳裂纹的相关证据.
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
电子束焊接
,
疲劳
,
裂纹尖端
,
显微形态
谭成文
,
刘新芹
,
陈志永
,
马红磊
,
王富耻
,
才鸿年
稀有金属材料与工程
利用应力塌陷发生的临界应变作为参量对比了Ti-6Al-4V合金的4种典型组织的绝热剪切敏感性,同时利用Taylor杆实验技术测定了其临界破碎速度,分析了钛合金绝热剪切敏感性与临界破碎速度关系.结果表明:不同组织的Ti-6Al-4V合金绝热剪切敏感性存在差异,实验涉及到的4种组织中双态组织最难于发生绝热剪切破坏;在Taylor杆高速冲击条件下,4种不同组织的Ti-6Al-4V合金均由于发生绝热剪切变形而导致破坏,并且临界破碎速度与应力塌陷临界应变成正比.
关键词:
Ti-6Al-4V合金
,
应力塌陷
,
临界应变
,
临界破碎速度
,
绝热剪切敏感性
