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tc18合金的显微组织及断裂韧性

金属热处理 2017年第9期42卷 81-86页

作者：王磊刘莹莹张乐张君彦杨健西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 中国一航第一飞机研究院陕西西安710089

测试了tc18合金国产锻件的断裂韧性,观察了其显微组织及断口形貌,并将其与tc18合金进口锻件的断裂韧性进行了对比。结果表明:tc18合金国产锻件L(纵向)、T(横向)向均为网篮状组织,且无明显差异、分布较均匀;国产锻件L向的断裂韧度KIC平... 详细信息

测试了tc18合金国产锻件的断裂韧性,观察了其显微组织及断口形貌,并将其与tc18合金进口锻件的断裂韧性进行了对比。结果表明:tc18合金国产锻件L(纵向)、T(横向)向均为网篮状组织,且无明显差异、分布较均匀;国产锻件L向的断裂韧度KIC平均值较T向高7.4 MPa·m^(1/2),分布较集中;与进口锻件相比,国产锻件L、T向的断裂韧度平均值均较高,这主要与其具有不同的组织形貌有关:网篮状组织抵抗裂纹扩展的能力要优于等轴状组织,因而具有网篮状组织的国产锻件的断裂韧度要优于具有等轴状组织的进口锻件。

关键词： tc18合金显微组织断裂韧性断口形貌

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显微组织对tc18合金裂纹扩展速率的影响

稀有金属 2018年第6期42卷 594-600页

作者：张乐刘莹莹薛希豪姚泽坤无西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西北工业大学材料学院陕西西安710072 中国一航第一飞机研究院陕西西安710089

对具有不同组织的tc18合金棒材和tc18锻件的L-T向裂纹扩展速率及其断口形貌进行了研究。结果表明：在应力比R相同时,tc18棒材的裂纹扩展速率要高于tc18锻件,表现为tc18棒材Paris公式中的C值约是tc18锻件Paris公式中C值的1.5～2.0倍;随... 详细信息

对具有不同组织的tc18合金棒材和tc18锻件的L-T向裂纹扩展速率及其断口形貌进行了研究。结果表明：在应力比R相同时,tc18棒材的裂纹扩展速率要高于tc18锻件,表现为tc18棒材Paris公式中的C值约是tc18锻件Paris公式中C值的1.5～2.0倍;随着应力比R的增大,tc18棒材和tc18锻件的裂纹扩展速率均增加,而应力强度因子幅ΔK对裂纹扩展速率的影响程度降低;tc18锻件的裂纹扩展速率低于tc18棒材,这与其具有不同的显微组织密切相关,tc18锻件具有网篮组织,而网篮组织中裂纹的扩展路径曲折,裂纹扩展中需要消耗较多的能量,因此表现出较低的扩展速率。tc18棒材具有双态组织,而双态组织中裂纹的扩展路径比较平直,裂纹扩展中吸收的能量少,因此表现出较高的扩展速率。另外,tc18锻件的宏观断口中可观察到二次裂纹,二次裂纹的形成和扩展释放了裂纹尖端应力,消耗了更多的能量,从而使裂纹扩展速率降低。

关键词： tc18合金显微组织裂纹扩展速率断口形貌

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tc18合金动态力学行为研究

有色金属工程 2019年第6期9卷 24-29,35页

作者：贾宝华刘思勇李革刘翔王丹丹内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010 上海市应用数学和力学研究所上海200072

为分析和表征tc18合金的动态力学行为与性能,采用电子万能试验机对tc18合金进行了常温准静态压缩实验,得到合金在准静态下的实验数据,根据实验数据,选用分离式Hopkinson压杆对tc18合金在温度分别为298、523、773和1023K,应变率分别为500... 详细信息

为分析和表征tc18合金的动态力学行为与性能,采用电子万能试验机对tc18合金进行了常温准静态压缩实验,得到合金在准静态下的实验数据,根据实验数据,选用分离式Hopkinson压杆对tc18合金在温度分别为298、523、773和1023K,应变率分别为500、1000和1500s-1下进行动态力学性能实验,得到了合金在高温动态压缩条件下的应力-应变曲线,分析了温度和应变率对tc18合金动态力学行为的影响。结果表明,在同一温度下,随着应变速率的增加,tc18合金的塑性应变明显增大,表现出一定的应变率增塑效应;在同一应变率下,随着温度的增加,材料的流变应力有显著的下降,表现出明显的热软化效应;在高应变率下的塑性变形过程中,应变率强化和热软化作用同时进行,当温度超过773K时,热软化作用大于应变率强化作用。

关键词： tc18合金 Hopkinson压杆冲击载荷力学行为

tc18合金表面防腐耐磨涂层制备与性能研究

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TC18合金表面防腐耐磨涂层制备与性能研究

作者：段宝章南京航空航天大学

学位级别：硕士

tc18合金具有密度低、比强度高等优点,已经用于飞机起落架制造,但是面临腐蚀和磨损问题。本文设计两种防腐耐磨涂层,包括Al2O3涂层和WC-Co涂层,提高tc18合金的防腐耐磨性能。首先需要对基体进行合适的表面预处理,然后通过正交试验法优... 详细信息

tc18合金具有密度低、比强度高等优点,已经用于飞机起落架制造,但是面临腐蚀和磨损问题。本文设计两种防腐耐磨涂层,包括Al2O3涂层和WC-Co涂层,提高tc18合金的防腐耐磨性能。首先需要对基体进行合适的表面预处理,然后通过正交试验法优化涂层成分,同时采用DSC、IR优化涂层固化工艺,制备防腐耐磨性能兼备的涂层。表征涂层一些物理机械性能,包括硬度、附着力、耐冲击、剪切应力等,涂层的耐磨性能及其耐腐蚀性能。研究结果表明:经过除油、酸洗及化学氧化预处理,涂层金属体系的附着力得到提升,且表面氧化薄膜提高基体的耐蚀性能。正交试验法优化Al2O3涂层的成分(质量百分比)是:800目Al2O3粉:1500目Al2O3粉:偶联剂=24%:22%:2%,余下为环氧树脂和固化剂(比例为1:1.05);WC-Co涂层的各成分(质量百分比)是:WC-Co粉:800目Al2O3粉:偶联剂=29%:6%:2%,余下为环氧树脂和固化剂(比例为1:1.05)。在固化工艺参数为100℃下保温2h条件下,得到涂层颜色均匀、表面完整,硬度、附着力、耐冲击韧性满足使用要求。对tc18合金基体和涂层的耐蚀性能进行研究,电化学测试结果表明,涂层的自腐蚀电位高于基体,自腐蚀电流小于基体,Al2O3涂层对基体的保护效率达到98.8%,高于WC-Co涂层的98.3%,涂层可以起到很好的保护效果。随着浸泡时间延长,涂层的容抗弧幅值不断减小,在25天之后,减小幅度开始降低。对涂层分别进行750h中性盐雾试验和耐湿热试验,结束后涂层表面仍然保持完整,没有起皮、剥离等现象,而基体盐雾试验后表面出现腐蚀坑,涂层湿热试验出现局部缺胶现象。在室温干摩擦磨损条件下,与基体相比,涂层的摩擦系数都比较平稳,磨损量和磨损率小于基体,磨痕的宽度和深度也小于基体,表明涂层可以提供很好的耐磨防护。对于Al2O3涂层和WC-Co涂层的摩擦性能进行比较,Al2O3涂层优于WC-Co涂层。综合耐腐蚀和耐磨损性能,Al2O3涂层的防护效果优于WC-Co涂层。

关键词： tc18合金 Al2O3涂层 WC-Co涂层耐腐蚀耐磨损

基于高通量热轧与退火的tc18合金片状组织演变行为研究

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基于高通量热轧与退火的TC18合金片状组织演变行为研究

作者：徐利国中南大学

学位级别：硕士

以tc18(Ti-55511)为代表的近β钛合金具有高比强度的性能特点,是一类关键的航空轻质结构材料。近β钛合金的强塑性主要取决于α相形貌、分布、尺寸、含量等。等轴α相对改善近β钛合金的综合力学性能至关重要。片层α相具有较高的热稳定... 详细信息

以tc18(Ti-55511)为代表的近β钛合金具有高比强度的性能特点,是一类关键的航空轻质结构材料。近β钛合金的强塑性主要取决于α相形貌、分布、尺寸、含量等。等轴α相对改善近β钛合金的综合力学性能至关重要。片层α相具有较高的热稳定性,需要进行α+β两相区形变热处理使其破碎球化。因此,探究片状组织在α+β两相区热变形与热处理的组织演变规律及机制对于近β钛合金的组织性能调控具有重要意义。本研究通过高通量热轧与后续退火,快速获取不同热轧与退火工艺条件的组织状态。研究了tc18合金片状组织演变规律与α相球化机制,并建立了耦合热轧工艺参数的静态球化神经网络模型。本研究的主要内容与结论如下:(1)探究了热轧对tc18合金片状组织演变的影响。随着热轧应变量的增加,片层α相发生位错运动、塞积、重排而形成小角度晶界,大角度晶界;α相与β相之间的Burgers取向关系偏离程度增加。Burgers取向关系偏离程度的不均匀性促进片层α相产生更多亚结构。(2)研究了退火过程中片状组织的静态球化规律及机制。随着预应变量、退火温度和退火时间的增加,α相球化分数增大。高取向角的α/α界面、高的退火温度促进β相楔入片层α相。退火过程中α相发生静态回复、再结晶产生的新界面为界面分离提供新的位点。(3)基于组织定量分析,构建了α相球化分数人工神经网络模型,验证了模型的精确性,探究了片状组织静态球化对力学性能的影响。人工神经网络交叉验证的平均绝对相对误差均小于20%,最小值为3.18%,具有良好的泛化能力和预测能力。与片层、双片层组织相比,等轴、双态组织具有更优的强塑性。图45幅,表6个,参考文献101篇

关键词： tc18合金片状组织高通量热轧人工神经网络静态球化

tc18合金板材热变形组织演变及其软化机制的研究

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湖南有色金属 2023年第3期39卷 61-64,98页

作者：卢金武张少辉范晓杰王磊西安庄信新材料科技有限公司陕西西安710018

采用Gleeble-3800热模拟试验机对tc18合金进行压缩试验,模拟tc18合金板材的轧制过程。结果表明:当形变温度低于相转变温度时,高应变速率下tc18合金的组织中条状α相球化程度较低,α相被拉长,扭曲;当形变温度高于相转变温度时,高应变速率... 详细信息

采用Gleeble-3800热模拟试验机对tc18合金进行压缩试验,模拟tc18合金板材的轧制过程。结果表明:当形变温度低于相转变温度时,高应变速率下tc18合金的组织中条状α相球化程度较低,α相被拉长,扭曲;当形变温度高于相转变温度时,高应变速率下tc18合金的组织中动态再结晶不完全,部分原始β晶粒沿与压缩轴垂直方向拉长,观察到不完整的平直的β晶界。通过分析峰值应力与变形温度曲线和动态软化曲线,在tc18合金在热变形时,最佳变形区为α+β两相区。

关键词： tc18合金热变形组织演变动态再结晶软化机制

热处理制度对tc18合金棒材组织和力学性能的影响

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中国钛业 2015年第4期 27-29页

作者：魏高艳陶海林马元杰关蕾宝钛集团有限公司陕西宝鸡721014

本文对不同的热处理制度下tc18的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明;随着等温退火温度的升高,等轴α相不断长大,等轴α相数量增加,针状α相含量逐渐减少;强度不断降低,塑性变化不大。另外,双重退火的强度明显高于与等温退火,塑性... 详细信息

本文对不同的热处理制度下tc18的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明;随着等温退火温度的升高,等轴α相不断长大,等轴α相数量增加,针状α相含量逐渐减少;强度不断降低,塑性变化不大。另外,双重退火的强度明显高于与等温退火,塑性变化不大。

关键词： tc18合金显微组织等温退火力学性能

时效热处理对tc18钛合金组织及力学性能的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 3142-3150页

作者：戴雨曾凡浩彭奕瑞陈梅艳李曾觐中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083

以tc18钛合金作为研究对象,采用固溶-时效工艺来调整其组织结构,结合X射线衍射(XRD)、金相(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析方法研究时效热处理和晶粒组织对tc18合金力学性能的影响。研究结果表明:铸态合金时效后屈服强度与固... 详细信息

以tc18钛合金作为研究对象,采用固溶-时效工艺来调整其组织结构,结合X射线衍射(XRD)、金相(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析方法研究时效热处理和晶粒组织对tc18合金力学性能的影响。研究结果表明:铸态合金时效后屈服强度与固溶态的屈服强度相比有所提升,但塑性降低;在空冷固溶条件下,在温度为450℃、时效时间为4 h时,样品的屈服强度增至1 492 MPa,但其延伸率降低;当时效温度为600℃时,样品晶界附近和晶内处出现细纹状次生α相;次生α相的分布和宽度影响合金变形中位错的运动,降低合金强度,提升合金塑性。

关键词：时效热处理 tc18合金力学性能微观组织

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tc18钛合金的显微组织及拉伸性能

材料热处理学报 2017年第6期38卷 54-60页

作者：张乐刘莹莹史晓楠孙宇幸杨健西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 中国一航第一飞机研究院陕西西安710089

对两种具有不同显微组织的tc18合金试样分别进行了室温和高温(400℃)拉伸试验,通过金相观察及断口分析,研究了组织与性能之间的关系。结果表明:显微组织对合金拉伸性能影响显著,具有等轴组织的棒材的伸长率和断面收缩率等塑性指标比具... 详细信息

对两种具有不同显微组织的tc18合金试样分别进行了室温和高温(400℃)拉伸试验,通过金相观察及断口分析,研究了组织与性能之间的关系。结果表明:显微组织对合金拉伸性能影响显著,具有等轴组织的棒材的伸长率和断面收缩率等塑性指标比具有网篮组织的锻件好,如在室温拉伸时棒材比锻件分别高4.3%和17.3%;但棒材的抗拉强度和屈服强度等强度指标比锻件差,如在室温拉伸时棒材比锻件分别低99 MPa和97 MPa,高温拉伸时则分别低38 MPa和17 MPa。

关键词： tc18合金显微组织拉伸性能