检索结果-南通市图书馆

义齿修复用Ti13Nb13Zr合金的热处理及力学性能研究

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中国材料进展 2024年

作者：石晓艳侯峰起罗锦华周文昊王大友贾庆功袁思波唐蔚胡明扬西安九洲生物材料有限公司西安聚能医工科技有限公司西部超导材料科技股份有限公司陕西省医用金属材料重点实验室西北有色金属研究院

义齿用金属材料被国家药监局列为管理类别Ⅱ类的医疗器械，需要同时具备良好的力学性能和生物相容性，本文将外科植入用Ti13Nb13Zr合金的应用延伸至口腔修复学，对锻造加工的Ti13Nb13Zr合金，采用金相显微分析及力学性能测试，重点研究... 详细信息

义齿用金属材料被国家药监局列为管理类别Ⅱ类的医疗器械，需要同时具备良好的力学性能和生物相容性，本文将外科植入用Ti13Nb13Zr合金的应用延伸至口腔修复学，对锻造加工的Ti13Nb13Zr合金，采用金相显微分析及力学性能测试，重点研究了不同热处理制度对合金显微组织及力学性能的影响，讨论其作为义齿修复用金属材料的可行性。结果表明，合金经固溶处理（750 ℃/0.5 h，水冷）具有最低的弹性模量（49 GPa），同时兼具良好的拉伸性能，抗拉强度为710 MPa，屈服强度为471 MPa，同时延伸率为25%，适于制作活动支架；经固溶时效处理（680 ℃/1 h，水冷 + 460 ℃/7 h，空冷）的合金具有最高的力学性能，其抗拉强度为982 MPa，屈服强度为815 MPa，延伸率为12%，综合性能满足牙冠的要求。综上，本文热处理后的Ti13Nb13Zr合金的显微组织为细化的晶粒结构，综合力学性能优异，适用于口腔临床修复，具有可预期的产业化前景。

关键词： Ti13Nb13Zr 固溶处理时效处理显微组织力学性能弹性模量

TC17钛合金表面残余应力的点阵式维氏压痕测试

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机械工程材料 2024年第7期48卷 93-99页

作者：李虎陈辉彭晖傅作华孟铮黄龙超肖继玲赵鹏辉任智勤罗贤凯长沙理工大学土木工程学院长沙410114 西部超导材料科技股份有限公司陕西航空特种金属材料创新中心西安710018 浙江交工集团股份有限公司杭州310051

采用点阵式维氏压痕测试方法得到TC17钛合金表面12个测试点的载荷-深度曲线;通过等效材料维氏压痕模型计算合金表面12个测试点的双向残余应力和单向残余应力,将残余应力值代入ANSYS 19.2有限元分析软件中得到载荷-深度曲线,并进行试验... 详细信息

采用点阵式维氏压痕测试方法得到TC17钛合金表面12个测试点的载荷-深度曲线;通过等效材料维氏压痕模型计算合金表面12个测试点的双向残余应力和单向残余应力,将残余应力值代入ANSYS 19.2有限元分析软件中得到载荷-深度曲线,并进行试验验证。结果表明:试验得到表面不同测试点的应力均为残余拉应力;采用有限元方法模拟得到双向残余应力和单向残余应力下的载荷-深度曲线与试验结果吻合较好,载荷-深度曲线的加载曲率的相对误差均小于1.5%,等效材料维氏压痕模型可以准确地预测合金表层单向残余应力和双向残余应力分布。

关键词： TC17钛合金残余应力点阵式压痕测试等效材料维氏压痕模型有限元分析

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TC4表面精整车削三维仿真与验证

制造技术与机床 2024年第1期 59-66页

作者：豆卫涛史丽晨康凯韩飞燕卢竹青王哲西安航空职业技术学院陕西西安710089 西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055 西安煤矿机械有限公司陕西西安710200 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

为了分析无心车床精整车削钛合金线材过程中切削速度、进给速度、切削深度对切屑形貌、切削力和残余应力的影响,使用仿真模拟软件ABAQUS建立基于无心车床的三维有限元精整车削模型,并且通过试验设计与仿真结果进行对比分析。车削钛合金... 详细信息

为了分析无心车床精整车削钛合金线材过程中切削速度、进给速度、切削深度对切屑形貌、切削力和残余应力的影响,使用仿真模拟软件ABAQUS建立基于无心车床的三维有限元精整车削模型,并且通过试验设计与仿真结果进行对比分析。车削钛合金的过程中,高转速会形成较短的C形屑,有利于切屑的分离与断裂。由于主轴转速的增加,工件与刀具之间摩擦力降低,切削力随着主轴转速的增加而减小。由于进给速度增加,每转进给量随之增加,工件去除量增加,随着进给速度的增加切削力也随之增加。由于切削深度增加,切削去除量不断增加,因此切削力随切削深度的增大而增大。车削钛合金的过程中需要提高转速来降低切削力,有利于切削过程。同时进给速度较小时,易于生成C形屑,有利于车削过程。

关键词：有限元仿真车削切削力切屑形貌残余应力

航空用超大规格TC18钛合金棒材的制备及组织性能研究

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钛工业进展 2024年第3期41卷 14-18页

作者：任晓龙陈宇张胜杨晶王涛赵宁西部超导材料科技股份有限公司特种钛合金材料制备技术国家地方联合工程实验室西安市特种钛合金制备及仿真技术重点实验室陕西西安710018

经3次真空自耗电弧熔炼得到规格为φ720 mm的TC18钛合金铸锭,再经80 MN快锻机开坯锻造和多道次镦拔锻造,成功制备了航空用φ500 mm超大规格棒材,并对其组织均匀性及力学性能稳定性进行了评价分析。结果表明:TC18钛合金铸锭头、中、尾不... 详细信息

经3次真空自耗电弧熔炼得到规格为φ720 mm的TC18钛合金铸锭,再经80 MN快锻机开坯锻造和多道次镦拔锻造,成功制备了航空用φ500 mm超大规格棒材,并对其组织均匀性及力学性能稳定性进行了评价分析。结果表明:TC18钛合金铸锭头、中、尾不同部位的主元素极差在0.1%以内,成分均匀性良好;TC18钛合金棒材不同部位的低倍组织均匀模糊,高倍组织呈现出典型的双态组织,且组织均匀一致性良好;棒材不同部位的力学性能差异较小,具有良好的性能稳定性。

关键词： TC18钛合金超大规格棒材化学成分组织力学性能

激光线能量对TC17钛合金焊接接头组织和疲劳性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1836-1844页

作者：任利娜张群兵雷晓维齐亮杨家典张建勋西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西部钛业有限责任公司陕西西安710201 西安航空学院材料工程学院陕西西安710077 西北工业大学物理科学与技术学院陕西西安710072 贵州航宇科技发展股份有限公司贵州贵阳550081

在不同的激光线能量条件下对TC17钛合金进行了焊接,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸和疲劳试验机对接头的宏观形貌、微观组织和力学性能进行了对比研究。结果表明:随着激光线能量的增加,焊缝宏观形貌由Y型转变为X型、焊缝中... 详细信息

在不同的激光线能量条件下对TC17钛合金进行了焊接,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸和疲劳试验机对接头的宏观形貌、微观组织和力学性能进行了对比研究。结果表明:随着激光线能量的增加,焊缝宏观形貌由Y型转变为X型、焊缝中气孔缺陷数量先增加后减少,气孔缺陷主要分布在焊缝的中下部。焊缝由柱状晶粒组成,柱状晶内部存在条形枝晶,枝晶间距随着线能量的增加而逐渐增大。热影响区由尺寸较小的等轴晶组成,随着激光线能量的增加,α相晶粒逐渐细化,而β相逐渐粗化。在拉伸和疲劳试验中,TC17激光焊接接头均断裂在焊缝。受焊缝内部枝晶尺寸的影响,抗拉伸强度随线能量的增加而降低。气孔是导致疲劳断裂的主要原因,气孔缺陷数量越少,则疲劳寿命越长。

关键词： TC17钛合金焊接接头激光线能量微观组织疲劳行为

喷雾热分解制备Bi-2212前驱粉末的相演变和超导性能

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稀有金属材料与工程 2022年第11期51卷 3998-4002页

作者：崔利军杨帆侯繁有孙霞光刘建伟闫果刘向宏冯勇张平祥郝清斌张胜楠刘国庆西北有色金属研究院陕西西安710016 西部超导材料科技股份有限公司超导材料制备国家工程实验室陕西西安710018

采用喷雾热分解技术制备高温超导Bi_(2)Sr_(2)CaCu_(2)O_(x)(Bi-2212)前驱粉末,并研究了粉末热处理过程中的相演变过程及线材的超导性能。结果表明,喷雾热分解制备的粉末平均粒度为3.03μm,颗粒为球状并呈弥散分布。粉末在热处理过程中... 详细信息

采用喷雾热分解技术制备高温超导Bi_(2)Sr_(2)CaCu_(2)O_(x)(Bi-2212)前驱粉末,并研究了粉末热处理过程中的相演变过程及线材的超导性能。结果表明,喷雾热分解制备的粉末平均粒度为3.03μm,颗粒为球状并呈弥散分布。粉末在热处理过程中的相演变包含4个过程:粉末在527℃下主要进行硝酸盐的分解和组元之间的初步反应;由于喷雾粉末具有很高的活性,在588℃时生成Bi_(2)Sr_(2)CuO_(x)(Bi-2201)相;喷雾粉末在780℃发生Bi-2212相的成相反应;在834℃时粉末完全融化。Bi-2212/Ag超导线材的热处理温度窗口很窄,最高热处理温度T_(max)变化±2℃时,临界电流Ic的降幅达到了31 A。Bi-2212/Ag超导线材的最佳T_(max)为885℃,在该温度条件下制得的线材临界电流Ic(4.2 K,0 T)达到最高值,约为486 A。前驱粉末的热处理气氛为氧气时,线材的临界电流可以进一步提高到712 A。

关键词： Bi-2212 相演变超导性能

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钛合金低成本化技术的研究与发展

稀有金属材料与工程 2023年第11期52卷 3971-3980页

作者：辛社伟刘向宏张思远周伟李倩郭荻子郭萍张平祥西北有色金属研究院陕西西安710016 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

钛合金因具有密度小、比强度高、耐腐蚀、可焊接等性能特点,广泛应用于航空航天、舰船、兵器、核工业等重要的工业领域。但是钛合金的高成本限制了其进一步推广和大规模应用,是目前钛合金总体用量不高的核心原因。本文从原材料、合金制... 详细信息

钛合金因具有密度小、比强度高、耐腐蚀、可焊接等性能特点,广泛应用于航空航天、舰船、兵器、核工业等重要的工业领域。但是钛合金的高成本限制了其进一步推广和大规模应用,是目前钛合金总体用量不高的核心原因。本文从原材料、合金制备技术、钛产业链单位协作等3个方面对钛合金低成本化技术研究与发展进行了归纳和评述,在此基础上,提出了未来低成本钛合金发展的趋势和建议。

关键词：钛合金低成本应用

真空自耗电弧熔炼过程中搅拌线圈参数对TC17铸锭成分和组织影响的数值模拟与实验验证

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稀有金属材料与工程 2023年第8期52卷 2676-2682页

作者：赵小花王锦程王凯旋付杰夏勇楼美琪刘向宏西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

采用MeltFlow VAR软件建立了真空自耗电弧熔炼(VAR)过程中温度、电磁、流动和溶质场的耦合模型,通过数值模拟与实验验证的方法研究了搅拌电流和周期对TC17钛合金铸锭成分和组织的影响规律。结果表明,铸锭中心的Cr元素浓度从底部逐渐升高... 详细信息

采用MeltFlow VAR软件建立了真空自耗电弧熔炼(VAR)过程中温度、电磁、流动和溶质场的耦合模型,通过数值模拟与实验验证的方法研究了搅拌电流和周期对TC17钛合金铸锭成分和组织的影响规律。结果表明,铸锭中心的Cr元素浓度从底部逐渐升高,在铸锭头部100 mm范围内出现激增,与铸锭边缘和1/2半径处表现出不同的趋势。施加搅拌磁场,有利于铸锭心部Cr元素的降低和1/2直径处等轴晶区域宽度的减小。增加搅拌线圈电流或延长搅拌磁场的周期,可以降低铸锭心部Cr元素含量并减小1/2直径处等轴晶区域宽度。这主要是因为搅拌磁场引起的角速度,加剧了熔池内湍流的速度。采用工程化规格的TC17铸锭实物解剖可知,铸锭下部柱状晶生长方向发生扰动的位置与Cr含量上升的位置相对应,均与该位置搅拌磁场的作用相关。数值模拟结果与实验数据吻合较好。

关键词：搅拌线圈 TC17钛合金数值模拟真空自耗电弧熔炼

热处理参数对GH2150A合金微观组织和力学性能的影响

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热加工工艺 2022年第12期51卷 97-101页

作者：朱卫华杨涛孙小平郑念庆赵小花王凯旋刘向宏海军装备部陕西西安710021 西部超导材料科技股份有限公司陕西省航空材料工程实验室陕西西安710018

为了提升GH2150A合金的组织均匀性和力学性能,对GH2150A合金进行了不同固溶热处理,研究了不同固溶热处理参数对GH2150A合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,合金的晶粒组织、晶界碳化物的尺寸依次增大。固溶温度为1... 详细信息

为了提升GH2150A合金的组织均匀性和力学性能,对GH2150A合金进行了不同固溶热处理,研究了不同固溶热处理参数对GH2150A合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,合金的晶粒组织、晶界碳化物的尺寸依次增大。固溶温度为1020、1040℃时,GH2150A合金的晶粒组织和晶界碳化物的组织均匀、尺寸细小,且合金的强度较高。合金的拉伸性能呈现逐渐降低的趋势。经1020~1040℃固溶热处理后,合金的晶粒组织细小均匀、晶界碳化物的尺寸细小,且合金的具有良好的拉伸性能;与1060~1100℃热处理后的合金性能相比,抗拉强度提升约20~50 MPa,屈服强度提升约35~50 MPa。合金经1060~1100℃热处理后,固溶温度的升高引起合金的晶粒尺寸及晶界碳化物尺寸增大,晶界处粗大的碳化物促使合金发生沿晶断裂,导致合金的强度降低。

关键词：高温合金固溶处理微观组织碳化物力学性能