顯微組織對(duì)醫(yī)用TC4鈦合金U型釘縮口影響

采用金相顯微鏡觀察了鈦合金激光對(duì)接接頭超塑性變形前后各區(qū)域顯微組織,并分析其形成機(jī)理.結(jié)果表明,變形溫度的增加或應(yīng)變速率的降低有利于tc4合金接頭超塑變形,母材晶粒發(fā)生一定程度的長大,且α相的數(shù)量相對(duì)減小,而晶間β相數(shù)量逐漸增加,兩相都有等軸化趨勢(shì);焊縫超塑性變形時(shí),針狀組織增厚成為片層狀.變形過程中片層組織被打斷,片層長度變短,具有球化的趨勢(shì);超塑性變形后焊縫截面顯微硬度最大為380hv,與變形前焊縫相比降低約50hv,滿足實(shí)際承載需求.

鈦合金tc4材料由于有較高的屈服強(qiáng)度,且彈性模量低,在常溫下存在成型困難,回彈大,塑性變形范圍窄等特點(diǎn),導(dǎo)致成型時(shí)容易出現(xiàn)裂紋等缺陷。特別是在較薄件,尺寸精度要求高的條件不容易實(shí)現(xiàn)。論文針對(duì)管外徑為219mm,厚度為1mm的,長度為1000mm,其圓度公差要求±0.10mm,直線度公差為0.5mm的管進(jìn)行成型工藝研究。以提高成品率,降低制造成本,創(chuàng)新一種制造新途徑。

首次對(duì)tc4鈦合金板進(jìn)行了激光沖擊成形實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)現(xiàn)了tc4板的激光沖擊成形。并利用金相顯微鏡、掃描電鏡(sem)和顯微硬度計(jì)分析了沖擊成形后試樣組織結(jié)構(gòu)和表層硬度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明激光沖擊成形技術(shù)不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)tc4鈦合金板的成形,而且還可以提高了tc4鈦合金板的物理和力學(xué)性能。最后通過與sus304不銹鋼成形效果的比較,說明了tc4鈦合金比sus304不銹鋼更難成形。

TC4鈦合金-304不銹鋼異種材料擴(kuò)散焊研究

硅酸鈉是影響微弧氧化過程和微弧氧化膜結(jié)構(gòu)的重要因素之一。采用恒壓模式,以na2sio3,ch3coona,edta.2na為溶液,在tc4鈦合金表面微弧氧化制備了陶瓷涂層,研究了na2sio3濃度對(duì)起弧電壓,電極電流,陶瓷膜厚度、表面形貌、粗糙度以及陶瓷膜相組成的影響。結(jié)果表明:na2sio3有降低起弧電壓和電極電流的作用;隨na2sio3濃度的增大,陶瓷膜厚度、表面粗糙度增加;陶瓷膜層主要由銳鈦礦型tio2、金紅石型tio2和無定型硅氧化物相組成,隨na2sio3濃度的增加,陶瓷膜中的無定型硅氧化物相對(duì)含量增加。

通過對(duì)tc4板材進(jìn)行兩種t型接頭的激光焊接試驗(yàn),分析了酸洗、焊接環(huán)境及焊后修復(fù)對(duì)鈦合金激光焊接接頭質(zhì)量的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鈦合金激光焊具有較強(qiáng)的氣孔傾向,酸洗及焊后重熔并未明顯改善接頭氣孔的情況,但氣孔數(shù)量對(duì)濕度的變化較為敏感。不同焊接試驗(yàn)的結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明,雖然接頭存在大量氣孔,但只有位于上下兩側(cè)板材的貼合面處的這一小部分氣孔才會(huì)造成受力面積的減小,因此接頭整體仍具有較高的抗剪力。

針對(duì)目前金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值測定中存在的測定周期長、試樣尺寸較大以及單位周次裂紋擴(kuò)展長度測量誤差較大等問題,采用掃描電鏡原位觀察技術(shù)測定了tc4鈦合金的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值,即通過掃描電鏡對(duì)裂紋擴(kuò)展長度的實(shí)時(shí)精確測定實(shí)現(xiàn)快速獲得材料的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值。結(jié)果表明:利用該方法測得的tc4鈦合金的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值與已報(bào)道的數(shù)據(jù)基本一致,并且具有快速簡便等優(yōu)點(diǎn),表明該方法可以用來測定金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值。

研究了tc4鈦合金板材高靈敏度雙晶探頭超聲波檢測中變型波、組織噪聲的產(chǎn)生原因及影響。結(jié)果表明:變型波會(huì)給缺陷波定量評(píng)定帶來影響,以缺陷波始脈沖波幅定量評(píng)定最為準(zhǔn)確,對(duì)于缺陷波始脈沖之后的波幅超標(biāo)應(yīng)選用不同焦距的雙晶探頭進(jìn)行對(duì)比檢測。組織噪聲的產(chǎn)生與板材中同取向粗大α相晶粒增多密切相關(guān),通過減小脈沖寬度可有效降低組織噪聲。

利用表面改性技術(shù),研究了黑色轉(zhuǎn)化膜制備工藝。用掃描電鏡分析了膜層的形貌,用顯微硬度計(jì)、tpe鹽霧試驗(yàn)箱等檢測了膜層的硬度、耐蝕性能。結(jié)果表明,獲得的黑色轉(zhuǎn)化膜的膜層是均勻、穩(wěn)定、多孔性的。與基體相比,顯微硬度和耐腐蝕性能有顯著提高,滿足了武器裝備中鈦合金附件表面改性處理的要求。

通過真空自耗熔煉制備的tc4合金鑄錠,經(jīng)開坯鍛造后,終鍛成棒坯并機(jī)加工成擠壓管材用坯料,隨后在不同工藝條件下擠壓,以獲得球形氣瓶用具有細(xì)晶組織特征的超塑性tc4合金管材。研究了工藝參數(shù)對(duì)擠壓管材的組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:對(duì)擠壓前的坯料在1050℃進(jìn)行β固溶預(yù)處理,然后在950℃對(duì)兩相區(qū)擠壓,可獲得晶粒尺寸達(dá)5～10μm的細(xì)晶組織,管材超塑性拉伸伸長率達(dá)600%～900%,有效地保證了球形氣瓶的超塑性成型。

進(jìn)行了母材氫含量為0.008%和0.023%的tc4鈦合金氬弧焊焊接頭力學(xué)性能試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在變形開始階段氫引起的軟化和后期階段的硬化和脆化現(xiàn)象.室溫下,變形速度在10-2-10-3s-1范圍內(nèi)面縮很低,出現(xiàn)脆性.分析認(rèn)為,軟化是由于氫減弱晶格結(jié)合強(qiáng)度、加快位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)所致,硬化和脆化則是由于氫在晶界附近富集和位錯(cuò)堆積難以運(yùn)動(dòng)所致.為恢復(fù)因氫降低的力學(xué)性能,應(yīng)進(jìn)行真空去氫處理.

在實(shí)際的加工生產(chǎn)中,切削力影響切削熱、切削溫度和刀具磨損等物理現(xiàn)象,但是并沒有切削力的理論公式來指導(dǎo)實(shí)踐,都是通過經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際測量獲得的.所以本文采用pcd刀具和硬質(zhì)合金刀具對(duì)鈦合金tc4進(jìn)行車削,并采用單因素試驗(yàn)法進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)pcd刀具在鈦合金tc4高速車削中有非常好的切削力的特性,以便對(duì)以后的加工實(shí)踐進(jìn)行指導(dǎo).

tc4與ta15鈦合金氬弧焊疲勞特性對(duì)比分析——選用tg4和ta15的氬弧焊焊接件作為研究對(duì)象，分別進(jìn)行4個(gè)應(yīng)力水平下的恒幅疲勞試驗(yàn)。依據(jù)文建立的三參數(shù)疲勞壽命模型對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，ta15的氬弧焊的疲勞性在10～10范圍內(nèi)略優(yōu)于tg4氬弧焊，并討論了可能的影...

為了消除粗大針狀富鐵相對(duì)al-fe合金組織和性能的不良影響,在金屬型鑄造共晶al-2%fe合金中添加了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%~0.8%的合金元素mg,利用光學(xué)顯微鏡和電子探針研究了mg對(duì)共晶合金組織以及富鐵相形態(tài)的影響.研究結(jié)果表明:共晶al-2%fe合金組織為針狀al3fe相與(α-al)相所組成的非規(guī)則共晶組織;添加mg后,合金組織轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸渲畛跎?α-al)和枝晶間網(wǎng)狀分布共晶體所組成的亞共晶組織,富鐵相尺寸顯著降低;隨著mg添加量的增加,初生(α-al)枝晶二次枝晶間距增大,一次枝晶出現(xiàn)熔斷.

制造波紋管貯箱底板的TC4鈦合金與1Cr18Ni9Ti不銹鋼...

對(duì)ta15鈦合金薄板進(jìn)行了退火處理,然后測試了板材的三向(板面法向、橫向、縱向)硬度,同時(shí)觀察了退火溫度和時(shí)間對(duì)板材組織的影響。結(jié)果表明,板材具有明顯的各向異性,板面硬度高于縱、橫向硬度;同時(shí),板硬度隨著退火溫度提高,至850℃硬度降至最低。金相觀察表明,在850℃以下的組織無區(qū)別,高于850℃組織變化明顯,920℃時(shí)為雙態(tài)組織。

研究了通過熱處理制度調(diào)整,在合金α片層之間形成細(xì)小的條狀次生α相,形成一種新型的鈦合金顯微組織——雙片層組織。通過對(duì)比等軸組織、雙態(tài)組織、片層組織和雙片層組織的性能,結(jié)果表明,在合金的強(qiáng)度和塑性不損失的條件下,雙片層組織進(jìn)一步提高了裂紋在合金中的擴(kuò)展阻抗,使得合金的斷裂韌性得到改善,疲勞裂紋擴(kuò)展速率得到降低。雙片層組織提高了疲勞裂紋擴(kuò)展路徑,使得大量的次生裂紋萌生。

鈦合金TC4與不銹鋼1Cr18Ni9Ti加工比較研究_張向朋

采用50ti-20zr-20ni-10cu粉末釬料對(duì)ti3al-nb(ti-13al-24nb)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))合金與tc4合金(ti-6al-4v)進(jìn)行真空釬焊,通過sem、eds電子探針及拉伸試驗(yàn),研究不同釬縫間隙的釬焊接頭的顯微組織及性能特征。結(jié)果表明,釬縫間隙對(duì)釬焊接頭的組織及性能有較大影響,當(dāng)釬縫間隙增大時(shí),釬焊接頭的組織變得復(fù)雜,在接頭中既形成了共晶組織又形成了化合物帶,這種組織特征會(huì)顯著降低接頭的強(qiáng)度。

采用50ti-20zr-20ni-10cu粉末釬料對(duì)ti3al-nb合金與tc4合金進(jìn)行真空釬焊,通過sem、eds、電子探針及拉伸試驗(yàn)研究不同釬焊溫度下釬焊接頭的顯微組織及性能特征。結(jié)果表明,釬焊溫度升高釬焊接頭強(qiáng)度并不提高;不同溫度下釬焊接頭中靠近tc4合金基體邊界處均生成魏氏體組織,隨溫度升高魏氏體組織粗化程度加劇;整個(gè)釬焊接頭中ti3al-nb合金基體與釬料的反應(yīng)程度弱于tc4合金基體。

α-β型鈦合金 tc1鈦合金 一、概述 tc1鈦合金是低合金化的ti-al-mn系近型鈦合金，含有2%的穩(wěn)定元素al，對(duì)相起 固溶強(qiáng)化的作用。還含有1.5%的共析型穩(wěn)定元素mn，起到強(qiáng)化相并改善工藝塑性的功能。 tc1鈦合金名義成分的鋁當(dāng)量為3.0，鉬當(dāng)量為2.5，其主要性能特點(diǎn)是比工業(yè)純鈦略高的 使用強(qiáng)度和很好的工藝塑性。該合金還具有良好的焊接性能和熱穩(wěn)定性，長時(shí)間工作溫度 350℃。 tc1鈦合金最適合于制造形狀復(fù)雜的板材沖壓并焊接的零部件，在航空航天工業(yè)和民用 行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。該合金只在退火狀態(tài)下使用，不能采用固溶時(shí)效處理進(jìn)行強(qiáng)化，其 主要半成品是板材、棒材、管材、鍛件、型材和絲材等。 在飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中，tc1合金主要用于制造形狀較復(fù)雜、強(qiáng)度要求不高的板材 沖壓成形并焊接的零部件。350℃下的工作壽命為2000h，300℃下

鈦與鈦合金