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ti6al4v钛合金表面al2O3颗粒改性微弧氧化涂层制备及性能

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稀有金属材料与工程 2020年第3期49卷 755-760页

作者：李洪宋智辉唐鹏广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650 广东工业大学广东广州510006

通过在磷酸盐电解液中加入al2O3陶瓷颗粒,使得在ti6al4v钛合金表面的微弧氧化涂层结构和性能得到改性。涂层的结构和性能通过扫描电镜和XRD进行表征和测试,涂层的抗高温氧化性能和热震性能通过高温热循环氧化试验和热震试验进行测试。... 详细信息

通过在磷酸盐电解液中加入al2O3陶瓷颗粒,使得在ti6al4v钛合金表面的微弧氧化涂层结构和性能得到改性。涂层的结构和性能通过扫描电镜和XRD进行表征和测试,涂层的抗高温氧化性能和热震性能通过高温热循环氧化试验和热震试验进行测试。结果表明,通过在电解液中添加al2O3陶瓷颗粒,涂层由al2tiO5和tiO2组成,涂层更为致密,表现出更为优异的抗高温氧化和热震性能。电解液中游动的al2O3陶瓷颗粒在微弧氧化过程中被吸入到样品表面并进入涂层,涂层的结构和性能得到改性。

关键词： ti6al4v钛合金微弧氧化 al2O3颗粒抗氧化性能热震性能

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ti6al4v钛合金表面真空渗氧处理

表面技术 2017年第5期46卷 165-170页

作者：杨闯刘静马亚芹肖发琴贵州师范大学材料与建筑工程学院贵阳550025

目的在ti6al4v钛合金表层制备硬度高、耐磨性好的硬化层。方法结合真空技术,以高纯的O2为介质,在ti6al4v钛合金表面制备致密的渗氧硬化层,采用X衍射仪分析渗氧层的相组成,用金相显微镜观察渗氧层和磨痕组织,用显微硬度计测试渗氧层的显... 详细信息

目的在ti6al4v钛合金表层制备硬度高、耐磨性好的硬化层。方法结合真空技术,以高纯的O2为介质,在ti6al4v钛合金表面制备致密的渗氧硬化层,采用X衍射仪分析渗氧层的相组成,用金相显微镜观察渗氧层和磨痕组织,用显微硬度计测试渗氧层的显微硬度,用MM-U10A端面磨损试验机研究渗氧层的耐磨性。结果渗氧层物相主要由tiO_2、tiO、ti_3al及al_2O_3组成,温度较低时,形成的渗氧层较薄,温度增加,渗氧层厚度迅速增加,硬度及耐磨性也随之增加。温度为760℃时,表面硬度为基体硬度的2.5倍以上,大于750Hv,有效硬化层厚度达60μm以上,其磨损失重仅为未渗氧原样的1/4,表面磨痕细密,没有撕裂情况发生,渗氧层保持完整。温度继续增加,氧化物开始聚集长大,渗氧层组织开始变得疏松,硬度及耐磨性开始下降。结论 ti6al4v钛合金表面真空渗氧处理可显著提高其表面硬度,耐磨性改善明显。

关键词： ti6al4v钛合金真空渗氧组织硬度耐磨性

ti6al4v钛合金自由曲面钣金件超塑成形数值仿真与实验验证

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塑性工程学报 2020年第5期27卷 53-57页

作者：熊炜王斌吴会平李细锋陈军上海交通大学模具CAD国家工程研究中心上海200030 上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030 北京星航机电装备有限公司北京100074

针对ti6al4v钛合金自由曲面薄壁钣金件的制造需求,采用超塑成形工艺保证成形件的几何精度。利用数值仿真确定合适的工艺参数和模具工艺补充面,基于Power law模型描述了ti6al4v钛合金稳态阶段的流动应力。设计加工超塑成形模具完成了ti6A... 详细信息

针对ti6al4v钛合金自由曲面薄壁钣金件的制造需求,采用超塑成形工艺保证成形件的几何精度。利用数值仿真确定合适的工艺参数和模具工艺补充面,基于Power law模型描述了ti6al4v钛合金稳态阶段的流动应力。设计加工超塑成形模具完成了ti6al4v钛合金薄板的超塑气胀成形工艺实验,由于成形温度高,成形件表面氧化严重,线切割后得到所需的自由曲面钣金件。采用GOM ATOS光学扫描仪测量了成形件和自由曲面钣金件的几何形状,与CAD模型进行对比以验证成形工艺与模具设计的合理性,实验结果表明,超塑成形后的残余应力小,切边后没有明显的回弹。合适的超塑成形工艺参数为成形温度900℃、气胀压力2.2 MPa、保压47.5 min,自由曲面钣金件的几何精度可以达到±0.2 mm。

关键词： ti6al4v钛合金自由曲面钣金件超塑成形数值仿真

ti6al4v钛合金高温损伤模型及损伤机理

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材料热处理学报 2022年第9期43卷 186-192页

作者：张博陈学文白荣忍杨怡思郭乐乐 Akiyoshi Osaka 河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 冈山大学工学院岗山津岛700-8530

在800~1000℃及应变速率为0.01~5 s^(-1)条件下对ti6al4v钛合金进行了高温拉伸试验,研究了其高温损伤行为。基于Normalized Cockcroft-Latham(NCL)损伤模型,提出了考虑温度及应变速率的高温损伤模型,采用Gleeble Fracture Limit(GFL)方... 详细信息

在800~1000℃及应变速率为0.01~5 s^(-1)条件下对ti6al4v钛合金进行了高温拉伸试验,研究了其高温损伤行为。基于Normalized Cockcroft-Latham(NCL)损伤模型,提出了考虑温度及应变速率的高温损伤模型,采用Gleeble Fracture Limit(GFL)方法测定了ti6al4v合金的临界损伤值。对ti6al4v合金拉伸过程进行了仿真模拟,并与拉伸试验的断裂长度进行对比。观察了合金的拉伸断口,分析变形条件对其断口形貌的影响。结果表明:模拟结果与试验结果的吻合度较高,相关系数R为0.993,表明该损伤模型对ti6al4v合金的损伤具有较高的预测精度;断口分析表明ti6al4v合金高温下为韧性断裂,且在较高的温度和较低的应变速率下表现出较好的塑韧性。

关键词： ti6al4v钛合金 GFL方法高温损伤模型数值模拟

ti6al4v钛合金表面激光合金化制备ti-Cu合金层的组织结构

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金属热处理 2022年第7期47卷 241-244页

作者：谢燕翔李琳叶芳霞付福兴李雷何斌锋刘明霞西安文理学院机械与材料工程学院陕西西安710065 西安文理学院陕西省表面工程与再制造重点实验室陕西西安710065 西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西西安710055

采用激光合金化技术在ti6al4v合金基体表面制备了厚度约为120μm均匀致密连续的ti-Cu合金层,分析了合金层的元素分布和显微组织结构。结果表明,ti-Cu合金层中Cu元素随着合金层深度呈梯度分布,在靠近ti-Cu合金层表面的区域主要是柱状晶... 详细信息

采用激光合金化技术在ti6al4v合金基体表面制备了厚度约为120μm均匀致密连续的ti-Cu合金层,分析了合金层的元素分布和显微组织结构。结果表明,ti-Cu合金层中Cu元素随着合金层深度呈梯度分布,在靠近ti-Cu合金层表面的区域主要是柱状晶夹杂着少量的块状晶,中上部区域主要是生长取向各异且较粗的不发达枝状晶和部分胞状晶,中下部区域主要是生长取向各异的胞状晶,合金层与基材的界面处主要以细小的平面晶为主。合金化层中Cu元素和ti元素除了形成固溶体外,还形成了ti_(2)Cu、ti_(3)Cu和Cu_(3)al_(4)等金属间化合物,同时还形成了Cu_(3)tiO_(4)和al_(2)tiO_(5)等金属陶瓷相。

关键词： ti6al4v钛合金激光合金化 ti-Cu合金层组织结构

ti6al4v钛合金背部加热辅助搅拌摩擦焊的温度场研究

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热加工工艺 2014年第17期43卷 217-218,222页

作者：姬书得王琳黄青松张利国马轶男岳玉梅沈阳航空航天大学航空航天工程学部辽宁沈阳110136 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司辽宁沈阳110862

以ti6al4v钛合金为研究对象,基于有限元软件Abaqus,建立了搅拌摩擦焊接过程的有限元分析模型,研究了传统搅拌摩擦焊及背部加热搅拌摩擦焊的焊接温度场。结果表明,采用合理的焊接工艺参数可使传统搅拌摩擦焊与背部加热搅拌摩擦焊的温度... 详细信息

以ti6al4v钛合金为研究对象,基于有限元软件Abaqus,建立了搅拌摩擦焊接过程的有限元分析模型,研究了传统搅拌摩擦焊及背部加热搅拌摩擦焊的焊接温度场。结果表明,采用合理的焊接工艺参数可使传统搅拌摩擦焊与背部加热搅拌摩擦焊的温度峰值接近,且温度峰值出现在搅拌头的后方。相比于传统搅拌摩擦焊,背部加搅拌摩擦焊过程中搅拌头前部的高温区域更大且温度梯度较小,有利于降低搅拌头的磨损。

关键词： ti6al4v钛合金搅拌摩擦焊温度场背部加热

厚度和层间界面对ti6al4v钛合金抗弹性能的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第1期48卷 242-248页

作者：郑超朱秀荣辛海鹰邵志文王欢彭华新程兴旺王富耻中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103 浙江大学功能复合材料与结构研究所浙江杭州310000 北京理工大学冲击环境材料技术重点实验室北京100081

开展了ti6al4v钛合金的抗弹性能研究,通过对厚度为10～30 mm的均质ti6al4v钛合金靶板和总厚度为30 mm的(15+15)mm双层ti6al4v钛合金靶板的终点弹道侵彻实验,研究了厚度和层间界面对ti6al4v钛合金抗弹性能的影响规律。结果表明:ti6al4v... 详细信息

开展了ti6al4v钛合金的抗弹性能研究,通过对厚度为10～30 mm的均质ti6al4v钛合金靶板和总厚度为30 mm的(15+15)mm双层ti6al4v钛合金靶板的终点弹道侵彻实验,研究了厚度和层间界面对ti6al4v钛合金抗弹性能的影响规律。结果表明:ti6al4v钛合金的抗弹性能随着厚度的增加逐渐提高;在靶板厚度由15 mm增加到20 mm时,其抗弹性能出现了陡增,这与其损伤模式由脆性冲塞破坏转变为塑性扩孔破坏有关;层间界面不利于ti6al4v钛合金抗弹性能的提高,厚度为30mm的单层均质ti6al4v钛合金靶板的抗弹性能优于总厚度为30mm的(15+15)mm双层ti6al4v钛合金靶板,这与双层靶板的层间界面几乎无剪切强度有关。

关键词： ti6al4v钛合金抗弹性能厚度效应界面效应

不同热处理工艺对ti6al4v钛合金微观结构和力学性能影响（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第3期46卷 634-639页

作者：刘婉颖林元华陈宇海施太和 Ambrish Singh 四川大学四川成都610065 西南石油大学材料科学与工程学院四川成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 Lovely Faculty of Technology and Sciences Lovely Professional University

通过对ti6al4v钛合金进行不同工艺的热处理,分析了不同工艺处理后的显微组织,进行了拉伸试验、示波冲击试验测试。研究固溶时效处理对ti6al4v钛合金显微组织、力学性能和冲击韧性的影响。利用金相显微镜、环境扫描电镜(ESEM)进一步分析... 详细信息

通过对ti6al4v钛合金进行不同工艺的热处理,分析了不同工艺处理后的显微组织,进行了拉伸试验、示波冲击试验测试。研究固溶时效处理对ti6al4v钛合金显微组织、力学性能和冲击韧性的影响。利用金相显微镜、环境扫描电镜(ESEM)进一步分析了钛合金的组织、冲击断口特征与力学性能间的关系。结果表明,随固溶温度升高,钛合金屈服强度和抗拉强度得到显著提高,塑韧性先增加后降低。优化热处理工艺后,ti6al4v钛合金经960℃/1 h+WQ和500℃/4 h+AC处理,获得优良综合性能,σ_(0.2)为1050 MPa,σ_b为1120 MPa,A_k为46.22 J·cm^(-2)。钛合金固溶时效后的组织由β基体和析出的α相组成,片层状β相和小针丛状α相组织能提高合金综合性能。

关键词：热处理 ti6al4v钛合金微观结构力学性能

电解液浓度对ti6al4v钛合金微弧氧化陶瓷膜亲水性能的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2014年第12期43卷 2883-2888页

作者：唐婉霞严继康杨钢甘国友杜景红张家敏刘易春施哲易建宏昆明理工大学云南昆明650093 昆明冶金研究院云南昆明650031

在不同电解液浓度的钙盐和磷酸盐混合体系中对ti6al4v合金进行微弧氧化(MAO)以改善其微观结构和亲水性能。利用扫描电镜、X射线衍射仪、测厚仪以及电化学工作站等对生成膜层的显微结构、物相组成、厚度以及亲水性能进行研究。结果表明:... 详细信息

在不同电解液浓度的钙盐和磷酸盐混合体系中对ti6al4v合金进行微弧氧化(MAO)以改善其微观结构和亲水性能。利用扫描电镜、X射线衍射仪、测厚仪以及电化学工作站等对生成膜层的显微结构、物相组成、厚度以及亲水性能进行研究。结果表明:所制备的微弧氧化膜表面为粗糙多孔结构,含锐钛矿、金红石以及少量羟基磷灰石。随磷酸二氢钾浓度升高,羟基磷灰石相增多;微弧氧化膜厚度增大到一定值后不再发生变化;微弧氧化致密层与疏松层比例发生变化,增厚的疏松层表面多孔,且有较多含Ca、P的羟基磷灰石相,陶瓷膜的亲水性能提高,使得微弧氧化陶瓷膜的生物相容性得到提高。

关键词： ti6al4v钛合金微弧氧化电解液浓度亲水性