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氧含量对纯钛动态变形行为的影响（英文）

稀有金属材料与工程 2024年第6期 1517-1522页

作者：王博雅骆雨萌刘睿宋晓云于洋叶文君惠松骁中国有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室有研工程技术研究院有限公司北京有色金属研究总院有研(广东)新材料技术研究院

通过准原位EBSD和SEM观察研究了纯钛、Ti-0.2%O和Ti-0.4%O（质量分数）多晶体在高应变速率下的变形行为。结果表明：在5%应变的动态压缩变形下，纯钛中的孪生行为非常活跃，多数晶粒内的孪生系被激活，且半数晶粒中出现多种孪生变体；... 详细信息

通过准原位EBSD和SEM观察研究了纯钛、Ti-0.2%O和Ti-0.4%O（质量分数）多晶体在高应变速率下的变形行为。结果表明：在5%应变的动态压缩变形下，纯钛中的孪生行为非常活跃，多数晶粒内的孪生系被激活，且半数晶粒中出现多种孪生变体；而滑移迹线分析表明，仅有50%的晶粒内开动了滑移系。随着氧含量的增加，孪生晶粒比例及孪晶面积占比均呈下降趋势，同时发生多滑移与交滑移。XRD分析表明，溶质氧原子导致晶格畸变，提高了α-Ti的c/a，有利于位错滑移。活跃的位错滑移行为抑制了孪晶的形成，并且氧原子钉扎位错也会阻碍孪晶界的扩展，导致孪生行为不再活跃。此外，氧含量每增加0.2%（质量分数），纯钛的动态屈服强度就能增加约390 MPa。这种固溶强化现象主要源于晶格畸变，也受到被钉扎位错及多滑移和交滑移产生的割阶影响。

关键词：纯钛氧含量变形机制准原位高应变速率

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冷轧TA18钛合金管材退火织构的形成机制

稀有金属材料与工程 2023年第3期52卷 899-910页

作者：杨奇惠松骁叶文君徐哲代春王俭高颀有研科技集团有限公司、有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088 有研工程技术研究院有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088 宝钛集团有限公司陕西宝鸡721014

TA18钛合金管材因使用环境要求应具有特定的径向基面织构,退火温度是其重要影响因素之一,为了揭示管材退火织构的形成机制,选取Φ8 mm×0.6 mm冷轧管材以及经450、500、550、600、650、700、750℃/3 h等温度退火管材为试验材料,利用电... 详细信息

TA18钛合金管材因使用环境要求应具有特定的径向基面织构,退火温度是其重要影响因素之一,为了揭示管材退火织构的形成机制,选取Φ8 mm×0.6 mm冷轧管材以及经450、500、550、600、650、700、750℃/3 h等温度退火管材为试验材料,利用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了管材晶粒在不同退火温度下的取向特性。结果表明:初始冷轧管材具有较强的径向基面织构,且晶向主要平行于管材轴向;管材在450~550℃、550~650℃、650~750℃退火时分别发生了回复、再结晶及晶粒长大,管材织构的转变主要发生在再结晶及晶粒长大阶段,随着再结晶的发生,管材径向织构不断增强,再结晶后的晶向主要平行于管材轴向。再结晶退火使管材径向织构增强的主要原因是,原冷轧管材中的细小晶粒具有比基体更强的径向取向,再结晶晶粒优先在这些细小晶粒处形核生长,并获得了强径向取向,在随后的晶粒长大过程中,这些强径向取向晶粒不断长大并占据优势,从而使管材表现出强径向分布的“再结晶织构”。

关键词： TA18钛合金再结晶退火织构 Kearns系数

Ti-6Cr-5V-5Mo-4Al-1Nb合金的晶粒长大动力学

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稀有金属 2023年第6期47卷 908-914页

作者：宋越崔雪飞于洋宋晓云叶文君惠松骁有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088 有研工程技术研究院有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司贵州贵阳550014

以新型亚稳β钛合金Ti-6Cr-5V-5Mo-4Al-1Nb为研究对象,对其晶粒长大动力学进行研究。用Beck方程描述了晶粒的长大过程,用Arrhenius方程计算了晶粒长大激活能,对晶粒尺寸的均匀性(ω值)随固溶温度与时间的变化规律进行了总结并进行相关... 详细信息

以新型亚稳β钛合金Ti-6Cr-5V-5Mo-4Al-1Nb为研究对象,对其晶粒长大动力学进行研究。用Beck方程描述了晶粒的长大过程,用Arrhenius方程计算了晶粒长大激活能,对晶粒尺寸的均匀性(ω值)随固溶温度与时间的变化规律进行了总结并进行相关机制分析,得到了合金适宜的固溶温度区间。研究表明:Ti-6Cr-5V-5Mo-4Al-1Nb合金在890℃以下固溶时,晶粒的尺寸稳定性较好;而在890℃以上热处理,晶粒急剧粗化,故该合金适宜的固溶温度在890℃以下。且随着固溶时间的延长,晶粒的长大速度减缓。固溶后ω值随时间的延长先降低又逐渐升高,而且温度越高达到ω最小值的时间越短,晶粒尺寸的均匀性越差。合金的生长指数(n值)随温度升高而增大,范围在0.22~0.39之间,均小于纯钛在相变点上保温时的生长指数,这是由于该材料合金化程度高,大量的溶质原子形成的杂质气团会对晶界的迁移产生阻碍作用。晶粒长大激活能随着保温时间的延长而增加,其值在46.2~100.6 kJ·mol^(-1)之间。

关键词：亚稳β钛合金晶粒长大动力学长大激活能晶粒均匀性

高频滤波器件中AlSc材料的应用及研究进展

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稀有金属 2023年第2期47卷 303-314页

作者：王兴权王宇何金江丁照崇罗俊锋惠松骁有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088 有研亿金新材料有限公司北京102200 北京有色金属研究总院北京100088

伴随5G高频移动通信、物联网时代到来,微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)器件在国防安全、工业智能和智能生活等领域拥有巨大应用市场,基于压电效应的射频滤波器、传感器、换能器等是重点发展的关键半导体器件。为满... 详细信息

伴随5G高频移动通信、物联网时代到来,微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)器件在国防安全、工业智能和智能生活等领域拥有巨大应用市场,基于压电效应的射频滤波器、传感器、换能器等是重点发展的关键半导体器件。为满足器件的高频、大带宽、小型化、集成化需求,具有高机电耦合系数并且与当前集成电路工艺高度兼容的AlScN薄膜是新一代压电MEMS器件的核心。AlSc二元合金靶材作为磁控溅射工艺制备AlScN薄膜的关键材料,其品质的好坏直接决定薄膜性能的优良。本文以AlScN压电薄膜在高频滤波器中的应用为背景,介绍了Sc掺杂AlN薄膜的研究进展,阐述了AlSc二元合金溅射靶材在磁控溅射制备AlScN薄膜中的优势,论述了AlSc二元合金靶材的制备方法和关键性能表征,分析了国内外在此领域的研究成果及未来的研究方向。深入开展AlSc二元合金溅射靶材的制备及应用研究,有助于推进新一代信息技术用高纯稀土靶材的研发进程,具有显著的现实意义。

关键词：高频滤波器 AlScN薄膜 AlSc合金溅射靶材压电材料

Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金的热压缩变形行为

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中国有色金属学报 2012年第8期22卷 2223-2229页

作者：王国惠松骁叶文君米绪军北京有色金属研究总院有色金属材料制备与加工国家重点实验室北京100088

为研究钛合金的热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,对自行研制的Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金在Gleeble 1500D热模拟实验机上进行高温压缩变形实验。对d 8 mm×12 mm的试样进行等温压缩变形实验,研究该合金在... 详细信息

为研究钛合金的热压缩变形过程中流变应力、显微组织等随变形条件的变化,对自行研制的Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe低成本钛合金在Gleeble 1500D热模拟实验机上进行高温压缩变形实验。对d 8 mm×12 mm的试样进行等温压缩变形实验,研究该合金在变形量为30%、50%和70%（对应真应变为1.2）、变形温度为800~950℃、应变速率为0.01~10 s 1条件下的变形行为、流变应力的变化规律以及变形条件对显微组织的影响。结果表明：该合金流变应力受变形温度和应变速率影响显著,流变峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低。采用Arrhenius双曲正弦模型确定该合金在本实验条件下的变形激活能Q=214.22 kJ/mol和应力指数n=3.81,并根据得到的参数建立相应的热变形本构关系为=6.91×108[sinh（0.011σ）]3.81exp[214 220/（RT）]。通过显微组织观察发现,在950℃、变形速率≥0.1 s 1时,发生再结晶现象,且随着变形速率的增加,再结晶现象越明显。

关键词：钛合金 Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe 热压缩本构关系显微组织

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热处理制度对TA15合金组织与性能的影响

材料热处理学报 2008年第6期29卷 82-85页

作者：李士凯熊柏青惠松骁中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471039 北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088

研究了不同热处理制度对TA15钛合金显微组织和性能的影响。结果表明:两相区热处理时,获得了双态和等轴组织;β相区热处理,获得了魏氏组织,冷却速率决定了α片层和α集束的尺寸。魏氏组织的拉伸强度水平与双态/轴组织相当,断裂韧度较高,... 详细信息

研究了不同热处理制度对TA15钛合金显微组织和性能的影响。结果表明:两相区热处理时,获得了双态和等轴组织;β相区热处理,获得了魏氏组织,冷却速率决定了α片层和α集束的尺寸。魏氏组织的拉伸强度水平与双态/轴组织相当,断裂韧度较高,疲劳裂纹扩展速率较低,塑性有所降低。β相区空冷所得魏氏组织,具有中等强度水平,但断裂韧度较高,抗疲劳裂纹扩展性能最好。

关键词： TA15钛合金热处理显微组织断裂韧度疲劳裂纹扩展

固溶处理对Ti-3.0Al-2.3Cr-1.3Fe钛合金组织与力学性能的影响

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中国有色金属学报 2012年第11期22卷 3015-3021页

作者：王国惠松骁叶文君米绪军北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室北京100088

利用XRD、OM、SEM和TEM等技术研究固溶温度和冷却速度对Ti-3.0Al-2.3Cr-1.3Fe钛合金的显微组织及力学性能的影响。结果表明:该合金经过960℃固溶处理,水淬(WQ)后的组织主要由α′马氏体和β相组成,空冷(AC)后的组织主要由α相和残留β... 详细信息

利用XRD、OM、SEM和TEM等技术研究固溶温度和冷却速度对Ti-3.0Al-2.3Cr-1.3Fe钛合金的显微组织及力学性能的影响。结果表明:该合金经过960℃固溶处理,水淬(WQ)后的组织主要由α′马氏体和β相组成,空冷(AC)后的组织主要由α相和残留β基体组成,炉冷(FC)后的组织为网篮组织,主要由大量集束α相及少量β相组成。空冷时随着热处理温度的升高,初生α相逐渐转变为β相;之后随着温度的升高,β晶粒长大。该合金的强度随着冷却速度的增加而增加,WQ后的强度最大,抗拉强度和屈服强度分别达到1 270和1 160 Mpa;AC后,断面收缩率最高为40%左右,而伸长率随冷却速度增加而降低。通过观察拉伸断口的SEM形貌发现,该合金在FC和AC后所表现出的断裂方式以韧性为主,WQ后的断裂以脆性断裂为主。

关键词： Ti-3 0Al-2 3Cr-1 3Fe 固溶显微组织力学性能

硼元素对Ti-Al-Cr-Fe系合金晶粒尺寸的影响

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稀有金属材料与工程 2015年第6期44卷 1402-1406页

作者：王振国惠松骁蔡海娇北京有色金属研究总院有研亿金新材料有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室北京102200

利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等设备或技术研究了B元素对Ti-Al-Cr-Fe系合金晶粒尺寸的影响,合金状态包含有铸态、锻态和固溶态。结果表明：B元素具有明显细化钛合金晶粒的作用,主要是由于在熔炼凝固过程中... 详细信息

利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等设备或技术研究了B元素对Ti-Al-Cr-Fe系合金晶粒尺寸的影响,合金状态包含有铸态、锻态和固溶态。结果表明：B元素具有明显细化钛合金晶粒的作用,主要是由于在熔炼凝固过程中产生的Ti B相所致,Ti B相的存在可细化合金铸态组织,并钉扎晶界,阻碍后续热加工过程和热处理过程中原始β晶粒长大,可起到减少变形火次,从而降低加工成本。由于Ti B相的存在,Ti-3Al-3.7Cr-2.0Fe-0.1B合金在铸态、锻态以及热处理态组织中的晶粒均比Ti-3Al-3.7Cr-2.0Fe合金中的要细小;且在相同条件下固溶后Ti-3Al-3.7Cr-2.0Fe-0.1B合金中的晶粒尺寸大小在69-88μm,为Ti-3Al-3.7Cr-2.0Fe合金中晶粒的52.7%-67.0%。

关键词：硼钛合金 Ti-Al-Cr-Fe 细化晶粒加工成本

TC17合金低周疲劳性能与低周疲劳断口形貌

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金属学报 2002年第Z1期38卷 267-271页

作者：张翥惠松骁路纲北京有色金属研究总院北京100088

研究了不同温度下TC17合金低周疲劳性能和断口形貌,确定了不同温度下合金低周疲劳曲线的数学表达式,分析了合金棒材低周疲劳断口形貌特征.

关键词：低周疲劳,断口形貌,TC17钛合金