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热处理对IMI834钛合金组织及拉伸性能的影响

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稀有金属材料与工程 2022年第8期51卷 3077-3088页

作者：王宁贾蔚菊毛小南毛成亮张思远周伟李思兰李倩东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819 西北有色金属研究院陕西西安710016

研究了3种热处理制度和2种冷却方式对IMI834钛合金组织及拉伸性能的影响。采用光学显微镜分析了不同热处理制度对合金显微组织的影响;使用Image-Pro Plus v5.1(IPP)和Nano Measure图像分析软件,统计了组织中初生等轴α相(α_(p))及次生... 详细信息

研究了3种热处理制度和2种冷却方式对IMI834钛合金组织及拉伸性能的影响。采用光学显微镜分析了不同热处理制度对合金显微组织的影响;使用Image-Pro Plus v5.1(IPP)和Nano Measure图像分析软件,统计了组织中初生等轴α相(α_(p))及次生α相(α_(s))集束等的尺寸;使用原位SEM拉伸并结合EBSD分析技术,原位观察合金的变形行为,并对变形前后的晶体取向进行了表征;采用扫描电子显微镜,表征了不同冷却方式下材料的断口形貌特征,并借助TEM分析了组织中第二相分布情况。结果表明:在双重退火试验中,随着第一重退火温度的升高,IMI834合金α_(p)相含量及尺寸逐渐减小,α_(s)相集束尺寸逐渐增大;IMI834合金强度逐渐上升随后下降,延伸率及断面收缩率无明显变化,当第一重退火温度为1020℃时,IMI834钛合金在快冷和慢冷2种试验条件下强度均达到最高,快冷强度高出慢冷约50 MPa;α_(p)/α_(s)界面间β相的存在,能够保证晶界两侧在几何协调性因子较低的条件下仍能够进行滑移传递;快冷条件下试样断口的准解离形貌为椭球状或多边形状,而慢冷条件下其为长条形,α/β相界面第二相的析出差异是导致2种试样中准解离形貌不同的原因。

关键词： IMI834钛合金显微组织热处理几何协调性因子准解离

TA15钛合金高温热压缩变形行为及热加工图

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稀有金属材料与工程 2017年第9期46卷 2708-2713页

作者：徐猛贾蔚菊张志豪谢建新北京科技大学北京100083 西北有色金属研究院陕西西安710016

获得准确的钛合金塑性变形特征和热加工条件,是钛合金挤压、轧制等塑性加工工艺参数选择的重要依据。本实验研究了TA15钛合金在应变速率0.01~20 s^(-1)、变形温度850~1050℃条件下的压缩变形行为、组织特征,采用Arrhenius双曲正弦函数... 详细信息

获得准确的钛合金塑性变形特征和热加工条件,是钛合金挤压、轧制等塑性加工工艺参数选择的重要依据。本实验研究了TA15钛合金在应变速率0.01~20 s^(-1)、变形温度850~1050℃条件下的压缩变形行为、组织特征,采用Arrhenius双曲正弦函数模型推导出了TA15本构方程,基于动态材料模型建立了合金在真应变0.1~0.7时的热加工图。结果表明,在本实验的应变速率和变形温度的条件下进行压缩变形,随着变形温度的升高,合金中的α相逐渐向β相转变;随着应变速率的提高,α相向β相转变的程度逐渐减小。根据热加工图确定了合金的两个热加工安全区域:(1)变形温度950~1050℃、应变速率0.01~0.37 s^(-1);(2)变形温度875~950℃、应变速率1.65~13.5 s^(-1)。

关键词： TA15钛合金热模拟实验流变应力动态再结晶热加工图

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热暴露对Ti60合金性能及断裂行为的影响

中国有色金属学报 2009年第6期19卷 1032-1037页

作者：贾蔚菊曾卫东俞汉清周义刚西北工业大学材料科学与工程学院凝固技术国家重点实验室西安710072

采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了Ti60合金热暴露前后拉伸试样的显微组织、断裂方式及其断口形貌。结果表明:Ti60合金塑性对试样表面富氧层较为敏感,带有富氧层的试样塑性较低;热暴露前后试样断裂方式发生变化,未经热暴露的试样,断... 详细信息

采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了Ti60合金热暴露前后拉伸试样的显微组织、断裂方式及其断口形貌。结果表明:Ti60合金塑性对试样表面富氧层较为敏感,带有富氧层的试样塑性较低;热暴露前后试样断裂方式发生变化,未经热暴露的试样,断裂起源于试样中心部位,断面凹凸不平,为典型的韧窝型断裂;毛坯热暴露断口上呈现出大量的解理小平面,也可以观察到韧窝形貌,为混合型断口;试样热暴露后,裂纹起源于试样表面,在微观断口上除了断裂小平面外,还有大量的撕裂棱,表现为断裂沿着α片层界面扩展的特征;在高温长时间暴露过程中,氧除了污染试样表面,还会溶解在基体中形成脆性富氧层,这是影响Ti60合金热稳定性能的重要原因。

关键词：高温钛合金热稳定性能富氧层断口形貌

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激光冲击催渗快速离子渗氮技术

中国表面工程 2018年第6期31卷 9-13页

作者：唐磊贾蔚菊孙斐胡静常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室常州213164 西北有色金属研究院西安710016 常州轻工职业技术学院机械工程系常州213164

采用常用42CrMo钢为研究材料,探索激光冲击预处理对离子渗氮的催渗效果与作用机理,提升离子渗氮效率。采用光学显微镜、粗糙度仪、扫描电镜、维氏显微硬度计研究激光冲击及离子渗氮后表层特性。结果表明,激光冲击对于离子渗氮具有显著... 详细信息

采用常用42CrMo钢为研究材料,探索激光冲击预处理对离子渗氮的催渗效果与作用机理,提升离子渗氮效率。采用光学显微镜、粗糙度仪、扫描电镜、维氏显微硬度计研究激光冲击及离子渗氮后表层特性。结果表明,激光冲击对于离子渗氮具有显著的催渗效果。相同离子渗氮条件下,化合物层厚度和有效扩散层厚度都提高到传统离子渗氮的2倍左右。同时激光冲击预处理可显著提高试样表面硬度,并平缓截面硬度的下降趋势。激光冲击预处理对离子渗氮产生的显著作用源于:激光冲击预处理使试样表面粗糙度从0.015μm提高到0.454μm,有利于N原子吸附和氮化物形成;表层形成了厚度约200μm的变形层,为N原子提供扩散通道,有利于提高扩散层氮浓度。

关键词：激光冲击离子渗氮预处理渗氮效率

立足自主创新,勇攀科技高峰——西北有色金属研究院钛合金研究所

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钛工业进展 2022年第5期39卷 47-48页

作者：贾蔚菊辛社伟不详

钛合金研究所是西北有色金属研究院最重要的科研单位之一,也是成立最早的研究部门之一,其前身为西北有色金属研究院第五研究室(1966年),后经整合更名为钛合金研究所(1994年),发展至今已成为国内具有重要影响力的专业钛合金研究机构,在... 详细信息

钛合金研究所是西北有色金属研究院最重要的科研单位之一,也是成立最早的研究部门之一,其前身为西北有色金属研究院第五研究室(1966年),后经整合更名为钛合金研究所(1994年),发展至今已成为国内具有重要影响力的专业钛合金研究机构,在推动我国钛领域科技攻关、技术进步方面作出了卓越贡献。

关键词：科研单位科技攻关西北有色金属研究院钛合金研究所卓越贡献影响力

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TC21G钛合金平面应变变形行为及其机理

中国有色金属学报 2021年第1期31卷 49-56页

作者：张欣雨贾蔚菊毛小南尹雁飞东北大学材料科学与工程学院沈阳110006 西北有色金属研究院钛合金研究院西安710016

利用平面应变压缩实验,研究TC21G钛合金在变形温度为870~940℃、应变速率为0.1~1 s^-1条件下的变形行为,并分析显微组织的演变过程。同时,研究加工参数对应变硬化指数n值的影响。结果表明:在应变速率一定的条件下,随着变形温度的升高,... 详细信息

利用平面应变压缩实验,研究TC21G钛合金在变形温度为870~940℃、应变速率为0.1~1 s^-1条件下的变形行为,并分析显微组织的演变过程。同时,研究加工参数对应变硬化指数n值的影响。结果表明:在应变速率一定的条件下,随着变形温度的升高,显微组织中β相的含量增加,合金的流变应力降低;而在变形温度一定的条件下,随着应变速率的增加,可动位错的迁移速率增加,从而使合金的流变应力升高。TC21G钛合金在两相区进行变形,随着变形温度的升高,应变量的增加以及应变速率的降低,片层α相的球化程度增加。基于显微组织的分析可知,应变硬化指数n值与绝热升温效应,β相的动态再结晶(DRX)以及动态回复(DRV)有密切的关系。

关键词： TC21G钛合金平面应变压缩动态再结晶应变硬化指数

Ti8LC低成本钛合金疲劳裂纹扩展行为研究

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稀有金属材料与工程 2009年第12期38卷 2171-2174页

作者：贾蔚菊曾卫东段风川王焱周义刚西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 一航红原锻铸工业公司陕西三原713801

采用双重退火对Ti8LC低成本钛合金进行热处理,测试其拉伸性能,并对其疲劳裂纹扩展行为进行研究,探索其疲劳断裂机制。结果表明,提高双重退火的第1次退火温度,强度略有升高,塑性降低。da/dN试样断口3个区特征明显:预裂区为解理断裂机制... 详细信息

采用双重退火对Ti8LC低成本钛合金进行热处理,测试其拉伸性能,并对其疲劳裂纹扩展行为进行研究,探索其疲劳断裂机制。结果表明,提高双重退火的第1次退火温度,强度略有升高,塑性降低。da/dN试样断口3个区特征明显:预裂区为解理断裂机制。稳态扩展区裂纹以条纹循环机制向前扩展,同时能观察到很多二次裂纹。快速扩展区的断口呈韧窝型断裂特征。该合金的疲劳裂纹扩展速率对退火温度不敏感。

关键词：低成本钛合金断裂韧性疲劳裂纹扩展速率

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Ti60高温钛合金氧化行为研究

稀有金属材料与工程 2010年第5期39卷 781-786页

作者：贾蔚菊曾卫东刘建荣王青江周义刚西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

研究Ti60高温钛合金在600～750℃范围内的氧化行为。氧化增重试验及XRD、SEM分析结果表明,Ti60合金在600～750℃范围内氧化0～100h条件下,由Wagner的氧化经验公式计算得氧化指数n在1～2之间,氧化激活能为256kJ/mol,氧化符合线性-抛物线... 详细信息

研究Ti60高温钛合金在600～750℃范围内的氧化行为。氧化增重试验及XRD、SEM分析结果表明,Ti60合金在600～750℃范围内氧化0～100h条件下,由Wagner的氧化经验公式计算得氧化指数n在1～2之间,氧化激活能为256kJ/mol,氧化符合线性-抛物线混合规律。在600℃氧化100h及750℃氧化10h,氧化产物为TiO2,经750℃、100h长时间氧化后,表面有少量Al2O3生成,氧化物优先沿原始β晶界形核。氧除了会在试样表面形成氧化层外,还会向基体中扩散形成脆性富氧层,从而影响合金力学性能。随着氧化温度的升高和时间的延长,富氧层厚度增厚。

关键词： Ti60高温钛合金氧化富氧层

激光冲击对Ti834合金残余应力及显微组织的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第11期48卷 3535-3540页

作者：昝垚旭贾蔚菊赵恒章毛小南樊建锋周廉太原理工大学新材料工程技术研究中心山西太原030024 西北有色金属研究院陕西西安710016

采用表面粗糙度仪、X射线衍射仪、显微硬度计分析了激光冲击前后Ti834合金的表面粗糙度、残余应力及显微硬度分布规律,并采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对冲击区域表面形貌及显微组织进行了表征。结果表明,Ti834钛合金... 详细信息

采用表面粗糙度仪、X射线衍射仪、显微硬度计分析了激光冲击前后Ti834合金的表面粗糙度、残余应力及显微硬度分布规律,并采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对冲击区域表面形貌及显微组织进行了表征。结果表明,Ti834钛合金经激光冲击处理后表面粗糙度、显微硬度和残余压应力均随激光冲击次数的增加而增大。经1次冲击和2次冲击后形成的强化层深度分别为170和265μm。LSP能在材料表层残留高的压应力场,经1次冲击和2次冲击后残余压应力峰值均出现在次表层,分别达到-369和-511 MPa。由冲击波诱导形成的塑性变形层内可观察到大量位错缠结现象,LSP后位错密度的增加以及形变孪晶的形成有利于提升Ti834合金的机械性能。

关键词：激光冲击强化钛合金残余应力机械性能显微组织