TC21钛合金

摘要： 对TC21钛合金进行了线性摩擦焊接,研究了焊接工艺参数对焊接接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,焊接接头组织由母材、热影响区、变形区及焊合区组成。母材β基体弥散着细小针/片状α相,热影响区针/片状α相发生不同程度溶解,距离焊合区中心越远,溶解程度越低。焊接变形区出现剧烈塑性变形和部分动态再结晶,初始针/片α相呈流线状分布,焊合区发生完全动态再结晶,组织为亚稳β晶粒。焊接工艺参数显著影响接头抗弯强度和抗拉强度,但抗拉强度受影响程度大于抗弯强度。从获得高抗弯和抗拉强度考虑,焊接工艺参数应采取频率区间45Hz~50Hz、振幅区间2mm~2.5mm、摩擦压力区间45MPa~65MPa、缩短量区间5mm~6mm、热处理温度590°C为宜。

摘要： 文章基于有限元模拟技术及响应面方法,优化了TC21钛合金单道次等通道挤压过程的工艺参数设计。文章先考察了挤压温度、挤压速度、摩擦系数及模具预热温度四个因素对挤压成形过程的影响,并基于单因素分析的结果,采用Design-Expert软件设计了四因素三水平的Box-Behnken试验,以单道次TC21合金挤压后的最大等效应变为响应值,优化了合金挤压工艺参数设置条件。根据此工艺参数进行加工,优化模型与实际拟合良好,可用于指导后续的加工生产。

摘要： 研究钛合金的组织与硬度有助于改善该材料的加工性能、降低其加工成本.采用真空熔炼法向TC21钛合金中加入微量的Fe元素(ω≤1.7％),通过测试硬度分析微量Fe对钛合金硬度和加工性能的影响规律,并对设定温度下含不同质量分数Fe元素的钛合金退火态显微组织进行了观察和分析.结果 表明:随着Fe质量分数的增加,TC21钛合金的硬度先增加后减小,当Fe的质量分数为0.2％时硬度最大;含不同质量分数Fe的TC21钛合金经940°C退火处理4h后的显微组织为网篮组织,且随着Fe含量增加,α相等轴化趋势加强;当Fe质量分数超过1.1％时,合金经1000°C处理后α相团聚显著,部分α相呈板条状分布,β相的体积分数增大.

摘要： 采用Gleeble-3500热模拟试验机对TC21钛合金进行了高温热压缩变形试验.试验变形温度为890～990°C,应变速率为0.01～10 s-1.通过分析不同热变形条件下获得的应力-应变曲线和微观组织,探究合金在高温变形中的微观组织演变规律.结果表明:TC21钛合金对变形温度和变形速率极其敏感,流变应力随着应变速率的增加和温度的降低而升高.随着变形温度的升高和应变速率的降低,变形中动态回复作用增强,微观组织中动态再结晶晶粒数目减少.此外,应用线性回归方法,建立TC21钛合金的高温本构方程,经过实验验证,该本构模型与实验结果吻合较好;基于Prasad失稳准则,建立了TC21钛合金热加工图,为TC21钛合金锻造工艺的制定提供理论依据.

摘要： 利用分离式霍普金森压杆技术,研究了高温及高应变率对网篮组织TC21钛合金动态压缩性能和绝热剪切敏感性的影响.结果 表明:在相同温度(25 ～350°C)下,材料具有一定的应变率增强、增塑效应,但450°C表现出应变率软化现象;在相同应变率下,动态抗压强度随着环境温度升高而降低;当应变率为2 000 s-1、3 000 s-1时,试样均发生剪切失效,且随环境温度升高,试样的绝热剪切敏感性提高,剪切带宽度增加.

摘要： 利用光学显微镜、 场发射扫描电镜和示波冲击试验机等研究了TC21钛合金在不同退火温度下的全片层组织演化规律和冲击韧性.结果表明:TC21钛合金经980°C固溶处理后,再经720、770、820°C退火处理,均能获得具有多层次特征的全片层组织.随着退火温度升高,TC21钛合金组织中α片层厚度、 晶界α相厚度、 α丛域尺寸都增大,而β晶粒尺寸基本保持不变.合金显微组织中小角度界面的比例随退火温度的升高而逐渐增加,冲击断裂过程中的裂纹形成功和扩展功也逐渐增大,且扩展功所占比例提高;断裂机制从穿晶断裂为主逐渐向沿晶界和丛域界断裂为主转变.

摘要： 利用Hopkinson压杆试验系统,在高应变率1500 s-1和不同温度(25～400°C)条件下,研究了固溶温度对TC21钛合金动态抗压性能及绝热剪切敏感性的影响.结果表明,随着固溶温度的升高,TC21合金的高温动态流变应力增大,塑性应变减小,绝热敏感性增大,剪切带宽度减小.分析表明,引起这种变化的主要原因是随固溶温度的升高,合金基体组织中α相的总面积和片层宽度减小.随着工作温度的升高,TC21合金的动态流变应力降低,绝热敏感性增大,剪切带宽度增加.

摘要： 从材料和结构介绍TC21钛合金封闭深槽腔类零件的加工特点。为了实现TC21钛合金结构件高性能加工,基于生产实践,从刀具选型、刀具轨迹、冷却方法、切削参数、刀具寿命等方面,研究大悬伸快进给刀具在TC21钛合金封闭深槽腔类零件上的高效切削运用,总结了一套完整的大悬伸快进给铣削方案。试验证明,悬伸比9倍径的快进给刀具能高效切削TC21钛合金深槽腔。对比强力铣削和插铣,快进给铣削提效明显。

摘要： 本文以TC21钛合金自由锻件低倍粗晶为切入点，探索了粗晶的产生原因，通过工艺试验及典型锻件的研制成功对TC21钛合金自由锻工艺的关键点进行了较为完善的总结，为今后类似材料的锻件研制提供了经验。

摘要： 本文以TC21钛合金自由锻件低倍粗晶为切入点，探索了粗晶的产生原因，通过工艺试验及典型锻件的研制成功对TC21钛合金自由锻工艺的关键点进行了较为完善的总结，为今后类似材料的锻件研制提供了经验。

摘要： 本文以TC21钛合金自由锻件低倍粗晶为切入点，探索了粗晶的产生原因，通过工艺试验及典型锻件的研制成功对TC21钛合金自由锻工艺的关键点进行了较为完善的总结，为今后类似材料的锻件研制提供了经验。

摘要： 本文研究了TC21合金经β相区固溶并慢速冷却后的片层组织特征(晶界α层厚度、α片层宽度、α集束尺寸)及断裂韧度随冷却速率的变化规律,探讨片层组织特征与断裂韧度的关系。结果表明：随着冷却速率的增大,TC21合金α片层集束、α片层厚度及晶界α层宽度均减小。在本文实验测试尺度范围内,α片层宽度、α片层集束尺寸及晶界α层厚度的增大均可提高合金的断裂韧性。

摘要： 本文研究了TC21合金经β相区固溶并慢速冷却后的片层组织特征(晶界α层厚度、α片层宽度、α集束尺寸)及断裂韧度随冷却速率的变化规律,探讨片层组织特征与断裂韧度的关系。结果表明：随着冷却速率的增大,TC21合金α片层集束、α片层厚度及晶界α层宽度均减小。在本文实验测试尺度范围内,α片层宽度、α片层集束尺寸及晶界α层厚度的增大均可提高合金的断裂韧性。

摘要： 本文研究了TC21合金经β相区固溶并慢速冷却后的片层组织特征(晶界α层厚度、α片层宽度、α集束尺寸)及断裂韧度随冷却速率的变化规律,探讨片层组织特征与断裂韧度的关系。结果表明：随着冷却速率的增大,TC21合金α片层集束、α片层厚度及晶界α层宽度均减小。在本文实验测试尺度范围内,α片层宽度、α片层集束尺寸及晶界α层厚度的增大均可提高合金的断裂韧性。

摘要： 本文研究了TC21合金经β相区固溶并慢速冷却后的片层组织特征(晶界α层厚度、α片层宽度、α集束尺寸)及断裂韧度随冷却速率的变化规律,探讨片层组织特征与断裂韧度的关系。结果表明：随着冷却速率的增大,TC21合金α片层集束、α片层厚度及晶界α层宽度均减小。在本文实验测试尺度范围内,α片层宽度、α片层集束尺寸及晶界α层厚度的增大均可提高合金的断裂韧性。

摘要： 本文在880～950°C和不同应变速率0.01～10 s-1条件下,将TC21钛合金高温压缩变形至50％。研究高温变形参量对流动应力及微观组织的影响规律,建立了TC21合金的本构方程。结果表明：流变应力随变形温度的降低及应变速率的增大而升高,变形温度与应变速率对TC21钛合金显微组织的影响显著,应变速率越低,组织球化现象越明显。高温变形过程中,TC21钛合金的流变应力与Zener-Hollomon参数的指数形式呈线性关系。

摘要： 本文在880～950°C和不同应变速率0.01～10 s-1条件下,将TC21钛合金高温压缩变形至50％。研究高温变形参量对流动应力及微观组织的影响规律,建立了TC21合金的本构方程。结果表明：流变应力随变形温度的降低及应变速率的增大而升高,变形温度与应变速率对TC21钛合金显微组织的影响显著,应变速率越低,组织球化现象越明显。高温变形过程中,TC21钛合金的流变应力与Zener-Hollomon参数的指数形式呈线性关系。

摘要： 本文在880～950°C和不同应变速率0.01～10 s-1条件下,将TC21钛合金高温压缩变形至50％。研究高温变形参量对流动应力及微观组织的影响规律,建立了TC21合金的本构方程。结果表明：流变应力随变形温度的降低及应变速率的增大而升高,变形温度与应变速率对TC21钛合金显微组织的影响显著,应变速率越低,组织球化现象越明显。高温变形过程中,TC21钛合金的流变应力与Zener-Hollomon参数的指数形式呈线性关系。

摘要： 本发明公开一种TC4钛合金扁锭开坯轧制方法及TC4钛合金板材，开坯轧制方法包括，步骤一，将TC4钛合金扁锭加热至相变温度以上，并进行保温处理，得到待轧坯料一；步骤二，对步骤一中的待轧坯料喷涂抗氧化涂层，得到待轧坯料二；步骤三，对步骤二得到的待轧坯料二进行开坯轧制，往复进行多道次轧制得到坯料；步骤四，将步骤三中得到的坯料放置在矫直机上进行初步矫直，得到开坯轧制后的TC4钛合金板材，本发明的开坯轧制方法，采用电子束冷床熔炼TC4钛合金扁锭作为材料，省略了真空自耗电弧熔炼TC4钛合金圆锭多次开坯锻造过程，缩短了工艺流程，提高了TC4钛合金板材的生产效率，并且采用本发明的方法所得到的板材内部晶粒破碎完全，表面质量优良。

摘要： 本发明提供了一种TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法及TC4钛合金组件。该方法包括：对TC4钛合金目标组件进行表面处理，以去除目标组件表面的油污；采用第一电镀工艺，对经表面处理的目标组件进行预镀镍处理，以在目标组件表面形成预镀镍层；对经预镀镍处理的目标组件进行热处理；采用第二电镀工艺，对经热处理得到的目标组件进行冲击镍处理，以形成冲击镍层；采用第三电镀工艺，在冲击镍层表面进行镀铜锡合金处理，以形成铜锡合金层。采用上述方法能够在TC4钛合金目标组件表面获得均匀、致密，耐磨性优异的铜锡合金层，且该方法工艺稳定，且便于操作，因而能够大大拓展TC4钛合金目标组件的应用领域。

摘要： 本发明公开一种TC4钛合金扁锭开坯轧制方法及TC4钛合金板材，开坯轧制方法包括，步骤一，将TC4钛合金扁锭加热至相变温度以上，并进行保温处理，得到待轧坯料一；步骤二，对步骤一中的待轧坯料喷涂抗氧化涂层，得到待轧坯料二；步骤三，对步骤二得到的待轧坯料二进行开坯轧制，往复进行多道次轧制得到坯料；步骤四，将步骤三中得到的坯料放置在矫直机上进行初步矫直，得到开坯轧制后的TC4钛合金板材，本发明的开坯轧制方法，采用电子束冷床熔炼TC4钛合金扁锭作为材料，省略了真空自耗电弧熔炼TC4钛合金圆锭多次开坯锻造过程，缩短了工艺流程，提高了TC4钛合金板材的生产效率，并且采用本发明的方法所得到的板材内部晶粒破碎完全，表面质量优良。

摘要： 本申请涉及一种提高TC4钛合金性能的方法、TC4钛合金及其应用。所述方法包括步骤：对TC4钛合金进行真空退火热处理，得到热处理后TC4钛合金；对所述热处理后TC4钛合金进行热等静压处理，其中，热等静压温度为TC4钛合金β相变点以下5～10°C。本申请的方法能够提高TC4钛合金的损伤容限，所得到的经改进后的TC4钛合金具有高的断裂韧性、低的裂纹扩展速率、优异的疲劳寿命一致性和优异的拉伸性能。

摘要： 本发明属于TC4钛合金技术领域，尤其涉及一种TC4钛合金表面涂层及其制备方法和TC4钛合金产品。本发明TC4钛合金表面涂层依次包括Ti层、TiN层和TiN/CrN纳米层，Ti层和TiN层能够改善TiN/CrN纳米层与TC4钛合金基体的结合力，TiN纳米层和CrN纳米层具有协同作用，该涂层能够使得TC4钛合金耐磨耐腐蚀性好，提高TC4钛合金的硬度、韧性和结合力，降低了TC4钛合金的应力，该涂层与TC4钛合金基体结合强，延长了TC4钛合金的使用寿命，扩展了TC4钛合金的应用范围，可以应用于在有磨擦作用的腐蚀环境等苛刻环境中使用的部件，能够应用于钛合金防护及工业中，推动了钛合金表面防护的发展，对TC4钛合金的表面防护具有重要意义。

摘要： 本发明属于医用钛合金棒材技术领域，提供了一种用于超声手术刀的TC4ELI钛合金及钛合金棒材的生产方法，具体为：材料化学成分：Al:5.5～6.5％，V:3.5～4.5％，Fe:0.15‑0.25％，Si：0.1～0.5％，O:0.08～0.13％，C:0～0.05％，N:0～0.03％，H:0～0.005％，其余为Ti及海绵钛中不可避免的杂质元素。原料经过三次真空自耗熔炼，确保成分均匀一致，没有内部缺陷。坯料经过后期一系列的热加工和热处理，性能满足超声手术刀的性能需求。本发明从成分、热加工及热处理环节逐步进行控制，制备出强度、塑性、韧性及疲劳性能最佳匹配的钛合金棒材，提高了超声手术刀的超高周疲劳，延长使用寿命，避免手术过程出现断刀现象，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明属于钛合金热加工领域，具体为一种高探伤水平TC25/TC25G钛合金饼材的制备方法。包括：步骤一：下料，检测相变温度；步骤二：等温约束镦饼：将TC25/TC25G钛合金棒材进行等温约束镦粗，锻后水冷，获得第一饼坯。步骤三：β固溶热处理：对步骤二所述第一锻坯进行β固溶热处理，热处理后水冷，获得第二锻坯；步骤四：改锻：将上述第二锻坯进行改锻m火次，每火次进行一次镦拔变形，锻后水冷，获得第三锻坯，所述m是正整数；步骤五：将上述第三锻坯进行改锻n火次，每火次进行一次镦拔变形，锻后空冷，获得第四锻坯，所述n是正整数；步骤六：滚圆、收饼，得到目标饼坯。可制备出组织均匀且探伤水平高的TC25/TC25G钛合金饼材。

摘要： 本发明涉及医用人体植入物钛合金接骨板技术领域，尤其是一种钛合金TC4接骨板和TC4ELI接骨板的制造方法，包括以下步骤：(1)钛合金接骨板模锻模具制备；(2)接骨板坯料制备：所述接骨板坯料包括钛合金TC4或TC4ELI棒料；(3)钛合金接骨板模锻：①坯料加热：加热温度为850‑950°C，保温时间0.5‑1.0小时；②锻压：采取低速率变形方式，变形速率控制在0.05‑0.5s‑1，总变形量＞70％；(4)钛合金接骨板成品加工：去除飞边毛刺，进行去应力退火，退火温度为600‑650°C，保温0.5小时，炉冷。

摘要： 本发明提供了一种TC18和TC21钛合金氧化色检验样块制作方法，将TC21和TC18钛合金的氧化色样块各一套20个在100°C～1000°C加热；对不同温度加热下的TC18、TC21各种氧化色对应的试样进行室温拉伸性能、冲击韧性、断裂韧性、氧化层厚度和金相组织的检测，作为判定为合格颜色和不合格颜色的依据，确定可以合格验收的氧化色及样块，制作出了TC21和TC18钛合金受热过程的氧化色评判样块后，为这两种新合金在加工制造后的检验提供准确、直观的依据，消除判断失误的隐患。

摘要： 本实用新型公开了一种钛合金tc4或tc11棒材的成型装置，包括固定筒、装置壳体、丝杆和第二固定板，所述装置壳体底端的四个拐角处均安装有支撑腿，所述装置壳体顶端的两侧均焊接有第一伺服电机，且第一伺服电机的一侧均旋转有第一齿轮，所述第一齿轮的一侧装置壳体的顶端均旋转有丝杆，并且丝杆外侧的底端均安装有第二齿轮，所述丝杆外侧的顶端分别固定有第一螺纹筒和第二螺纹筒，且第一螺纹筒的一侧铰接有第二固定杆，所述第二螺纹筒的一侧焊接有第二固定板。本实用新型通过丝杆转动带动第二螺纹筒上下移动，第二螺纹筒带动压板对熔融状态的钛合金压紧，从而保证棒材成型后的质量。