摘要：研究了高强亚稳态β钛合金TB18在不同热处理后的显微组织与力学性能的变化规律。结果表明,固溶后的TB18合金直接在525℃下时效4 h时,β基体中仍保留较多的无析出区(PFZs),此时合金的抗拉强度为1309 MPa,屈服强度为1227 MPa,伸长率为6.6%;若固溶后先进行300℃×2 h的预时效处理再进行时效,TB18合金的显微组织和力学性能并未发生明显的变化;而当预时效的温度提高至400℃时,时效后的显微组织将不再存在大面积的无析出区,并同时提高了合金的强度与塑性,其中抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为1355 MPa、1278 MPa和7.0%,表现出更好的强度-塑性匹配;此外,所有拉伸试样的断裂模式均为混合断裂,但固溶+400℃预时效+时效试样断面上的解理特征更少,韧性断裂的比重更大。

摘要：本文通过设计一种新型充氧技术,采用显微维氏硬度测试和电子显微技术表征研究了氧原子对β钛合金硬化行为及对应显微组织的影响。结果表明,经充氧处理获得内部具有氧原子梯度分布的β钛合金,靠近表面处固溶的高浓度氧原子诱导α相在β基体析出。不同β钛合金显示出不同的α析出相形貌,其中Ti1300的α相呈板条状,Ti32 Mo中的α相呈片层状。固溶氧原子倾向于在α析出相内偏聚,导致α相具有较高硬度。在梯度分布的固溶氧原子与相结构协同作用下,β钛合金展现出超高硬度和优异的耐磨损性能。充氧技术具有强韧化效果显著、工艺简单、成本低廉、经济环保等优点,是一种提高生物医用钛/锆合金强韧性的新技术。

摘要：随着科学技术的不断发展,高性能钛合金特別是β型钛合金的研究开发越来越受到世界各国的重视,伴随着应用过程,其合金设计方法得以不断地完善与提高。在新的设计方法指导下,近年来经常有新型高性能β钛合金被研发出来并得到实际应用。为了使广大冶金科技工作者,特别是从事钛合金研究的工程技术人员能够熟悉合金设计理论,着重分析讨论了β钛合金成分设计时应考虑的因素,包括β钛合金成分设计基本原理,合金化对钛合金性能的影响,Kβ稳定系数和Al、Mo当量设计准则,电子浓度因素和d-电子合金设计方法等。并简要介绍了在高强度、低模量、低成本等方面β钛合金的成分设计思路与研究进展。

摘要：本实验将不锈钢中的TRIP/TWIP效应(TRIP:相变诱发的塑形变形,TWIP:孪晶诱发的塑形变形)引入到β钛合金设计中,采用d-电子设计方法和控制合金电子浓度(e/a)的策略,通过控制合金的β稳定性,设计出具有TRIP/TWIP效应,极好的冷加工性能(冷轧变形率>95%),高强(抗拉强度,UTS:900～1200 MPa),优异塑性(均匀塑性变形能力ε约40%)和良好的加工硬化行为(加工硬化区间超过350 MPa)的Ti-Mo基亚稳β钛合金。显微结构分析表明Ti-Mo基合金在塑性变形过程中产生了应力诱发马氏体相变αy和{332}机械孪晶,这导致合金具有以上优异的性能。

摘要：采用d-电子合金设计法设计了一种β钛合金,Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe(质量分数)。在450~600℃范围内选取了多个时效温度进行时效处理,以研究时效温度对该合金组织演变及力学性能的影响。结果表明,当时效温度为500℃时,在ω辅助形核机制作用下,形成了尺寸和相间距更小的次生α相,在此细小的次生α相对β基体的强化作用下合金抗拉强度达到最大值1510 MPa;同时,由于晶界α相的析出以及晶界无析出区的形成,导致合金的塑性极差,伸长率仅为4.6%。随着时效温度的升高,晶内细小的次生α相粗化。粗大的次生α相导致其相间距增大,并使可有效阻碍位错运动的α/β相界面减小。时效温度的升高使合金强度降低,但合金塑性提高。当时效温度升高至600℃,在β晶界处形成了向晶内平行生长的板条状次生α相,同时β晶粒内次生α相间距增大,使合金塑性明显提高,伸长率可达12.2%。

摘要：根据近临界钼当量和多元强化原则设计了一种新型亚稳β钛合金(Ti-B20),以室温拉伸性能和显微组织为主要考察内容研究了固溶处理对这种新合金时效响应的影响。结果表明:在同样的时效条件下,该合金的抗拉伸强度随着固溶温度的升高而升高,而固溶后水淬比空冷能产生更高的硬化效应。分析结果揭示了该合金独特的时效响应来自于其亚稳β相较低的稳定性和过剩空位对析出的共同作用。

摘要：设计一种新型生物医用亚稳定β钛合金,合金成分为Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe(质量分数),采用真空自耗电弧熔炼制备合金锭坯,研究合金的固溶时效行为。通过X射线衍射(XRD)仪,透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM)研究合金的相组成及微观组织。测量合金时效后的抗拉强度和不同时效时间的硬度。结果表明:800℃,1h固溶后合金得到马氏体α″相,400℃下时效,短时间即得到ω相和β相。ω相为脆性相,大量ω相的产生使合金的硬度值提高很多,但是强度值相比较冷轧态下降明显,使得材料断裂方式变为脆性断裂。合金在72h时效后ω相仍然保持较多量。

摘要：α相的析出形态和析出动力学对β钛合金的研究至关重要。本文利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、硬度测量及拉伸性能测试等分析手段,研究了一种自主设计的新型Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Fe-Nb亚稳β钛合金时效过程中析出相的演变及硬化。研究表明:该合金经720℃固溶处理30 min,再经460℃时效3 h后产生点状α相连点成线现象,形成雪片状组织;12 h后,细小而致密的次生α相弥散分布于β基体中;至16 h后,长条状α相纵横交叉成大约60°夹角或以相互垂直的方式分布于β晶内。随着时效时间的延长,α析出相的尺寸和体积分数逐渐增加,α相体积分数增加引起的硬化和尺寸增加引起的软化相竞争,使得合金硬度和抗拉强度先增后降。该合金时效处理12 h后可获得优良的强度与塑性匹配:抗拉强度R_m=1393.6 MPa,延伸率A=12.56%,随后则出现过时效现象。

摘要：一般波音运输机5％重量的构件是用钛或钛合金制作的．然而，波音777的设计中则采用了更多的钛，其用量达9％．在该飞机的设计过程中，提出了一种挑战：寻求一种能取代钢和超合金的低密度钛合金，使其更尊，以减轻结构重量．最后选择了Timetal15－3和Timetal一***15－3是由Timet研制的一种亚德尸合金，这种合金带材比通常的。＋0合金（例如T卜卜阿更易冷成形，且比T一6－4具有更低的刚性和蠕变抗力．Timetal一ZIs也是由Timct研制的一种正稳B合金，成形性类似于Timetal15一工但改善了抗氧化性和抗腐蚀性．与常规的钛合金相比，Timetai一ZIs的抗腐蚀性提高100多倍，而且具有优异的热稳定性值至大约593℃）．同时，该合金不受特种液压工作油的影响，放在许多情况下，它可以取代镍基会金和不锈钢．波音公司和Timet与Exotic金属成形公司（EMFCO）联系，决定参与用厂钛合金制造环境控制系统（传统上采用工业纯钛制造）与衬套和喷管（通常采用镇基合金制作）的研制计划，最终成功了．后来，EMFCO又花2年时间从研制转入生产．EMFCO产品一般用于需要高比强度的高温高压环境，这些部件...

摘要：采用无细胞毒性的合金元素Nb、Zr和Mo,应用d-电子合金设计方法设计了两种理论上具有较低弹性模量的新型亚稳β钛合金Ti35Nb8Zr2Mo和Ti20Nb15Zr10Mo。利用WK-Ⅱ型非自耗真空电弧凝壳炉制备了这两种合金,研究了这两种合金的基本力学性能。X-射线分析结果表明设计的两种合金处于固溶态时均由单一的β组成的,符合本研究设计β钛合金的要求。设计的两种合金经不同热处理后,Ti35Nb8Zr2Mo的最低压缩模量为17.7Gpa,Ti20Nb15Zr10Mo的最低压缩模量为14.7GPa,均低于Ti6A14V(锻态)的压缩模量21.8GPa。