TC4钛合金

摘要： 文中比较了30 mm厚TC4电子束焊接头和母材的低周疲劳性能。试验结果表明,母材的低周疲劳性能稍优于接头,母材和接头的应变疲劳极限分别为0.49%和0.44%。对接头的疲劳断裂位置进行了观察,接头的疲劳断裂位置在焊缝。对接头和母材的疲劳断口进行了观察,疲劳裂纹源均出现在试样表面,疲劳裂纹扩展区均发现典型的疲劳辉纹,但接头的辉纹间距要小于母材,最后拉伸断裂区均发现韧窝,为韧性断裂。最后运用高分辨SEM对接头的组织进行了研究,母材为典型的双态组织,主要是由等轴α相和晶间β相构成,热影响区等轴α相边缘逐渐溶解,转变成较多的层状α’相,焊缝主要是由针状α’相组成的网篮状组织构成。

摘要： 采用选区激光熔化技术制备了尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的TC4(Ti-6Al-4V)钛合金试样。试样在箱式烧结炉中进行了550°C氧化48 h和96 h的试验。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度计等检测了试样的氧化增重,氧化层的相结构、成分变化,表面和截面形貌,以及硬度梯度。结果表明:合金在550°C的氧化速率随着氧化时间的增加呈抛物线状变化;在550°C氧化48 h和96 h的试样的增重分别为0.178 mg/cm^(2)和0.263 mg/cm^(2),其氧化层厚度分别为2μm和3μm,主要由Ti、TiO_(2)和少量Al_(2)O_(3)组成;在表面以下相同深度处的硬度,550°C氧化96 h的试样高于氧化48 h的试样。

摘要： 中介机匣在焊接过程中极易发生变形,从而影响零件质量及装配过程。为减少焊接变形,通常采用电子束焊进行连接,但常规的单电子束焊依然无法解决变形量大的问题。基于SYSWELD软件,采用单电子束相隔180°焊接、双电子束相隔180°焊接、双电子束相隔90°焊接三种焊接顺序,并进行相应的温度场、应力场和焊接变形的模拟分析,分析三种焊接顺序对薄壁复杂结构焊接变形的影响。结果表明,单电子束焊接的不均匀温度场导致了较大的焊接变形;双电子束焊接的焊接温度场比单电子束焊接更有对称性,而且焊接变形更小。相隔180°与相隔90°相比,温度场分布与焊接变形更为均匀,因此,双电子束对称焊更适合焊接易变形的薄壁结构,研究结果为国内企业进行装备升级及双电子束焊研究提供了理论依据。

摘要： 镦锻成形是紧固件加工中最常见的工艺之一,钛合金紧固件在镦锻成形时,由于材料本身特性、材料与模具之间的匹配关系、加热温度以及润滑效果等因素,成形的效果会受到不同程度的影响。从TC4钛合金的再结晶温度、变形量及化学成分等方面,讨论了材料本身特性对镦锻变形的影响;通过对工装模具与材料的匹配关系、热变形时加热温度的选择以及润滑效果等"外部因素"的分析,明确了在镦锻成形时应该注意的一些工艺控制方法,为钛合金紧固件的镦锻成形工艺研究提供了一定的理论基础和实用借鉴。

摘要： 开展了1.5mm厚TC4钛合金激光焊+表面修饰焊接试验,对接头组织进行金相观察及静力性能进行了测试。结果表明:由于受到不同焊接热循环的影响,激光焊+表面修饰焊接接头的组织区域可以分为母材区、热影响区、焊缝底部等轴晶区以及焊缝顶部的柱状晶区,且焊缝组织中存在魏氏组织,随着距熔合线距离的增加,热影响区组织中α’的体积分数逐渐降低。接头力学性能显示,抗拉强度、剪切强度与母材相当,最小弯曲角度达到35°,说明接头可以工程化应用。

摘要： 对3mm厚激光选区熔化成形(SLM)TC4钛合金对接接头进行了激光焊接工艺试验,研究了80J/mm和100J/mm两种能量输入对接头焊缝成形、微观组织及接头力学性能的影响。结果表明,在两种不同焊接能量输入条件下,激光焊接SLM成形TC4钛合金获得良好的焊缝成形,焊缝区的平均显微硬度分别为388.7HV及403.3HV,高于SLM成形TC4钛合金母材(370.6HV),接头的抗拉强度分别为1027MPa及1018MPa,略低于母材(1201MPa)。

摘要： 针对TC4钛合金切削加工过程中刀具易磨损、加工效率低等问题,以干冰为冷却媒介对TC4钛合金进行大进给铣削加工,以提高TC4钛合金的切削加工效率,降低刀具磨损。研究了不同冷却方式下的TC4钛合金大进给铣削过程中铣削速度对刀具耐用度的影响规律和干冰低温冷却方式下刀刃形状和刀具材质对刀具耐用度的影响;分析了干冰低温冷却方式下的不同铣刀刀具的磨损特征,明晰了干冰低温冷却大进给铣削TC4钛合金时的刀具磨损机理。研究结果表明,干冰低温冷却可以抑制大进给铣削时的刀具磨损,提高刀具耐用度。此外,圆弧刃三角形刀片比四边形刀片更适合高速大进给铣削。

摘要： 采用B-Ti57CuZrNi钎料对TC4钛合金进行了910°C对接钎焊,研究了钎焊时间对合金钎焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,合金经910°C钎焊15min~60 min后,存在>30μm的扩散层,基体间均达到有效冶金结合。钎焊时间15 min时,钎焊接头组织中存在大块、连续的富Cu、Ni白色铸造组织相,拉伸强度和塑性均较低。随保温时间的延长,钎缝整体宽度增大,焊接接头抗拉强度和屈服强度均有所增加,但过长的钎焊时间会降低钎焊接头塑性。从综合性能考虑,合金钎焊工艺参数应采用钎焊温度为910°C、钎焊时间为30 min~45 min为宜。

摘要： 采用激光诱导燃烧合成连接方法实现C_(f)/Al复合材料和TC4钛合金的可靠连接。放热中间层的燃烧合成反应为连接过程提供所需能量。结合理论计算和实验,对Ni−Al−Zr中间层的化学成分进行优化设计,并对连接接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,Zr的加入轻微降低中间层的放热性,但显著提高连接质量,是实现可靠连接的关键。Ni−Al−Zr中间层与母材反应,在TC4钛合金侧生成TiAl_(3)反应层,在C_(f)/Al侧生成NiAl_(3)和Ni_(2)Al_(3)反应层。Zr含量决定接头的显微组织和剪切强度。当Zr含量为5 wt.%、连接压力为2 MPa时,接头最高剪切强度为19.8 MPa。

摘要： 为研究不同铣削参数下TC4钛合金铣削区域最高温度的变化,搭建TC4钛合金的铣削温度测试系统。使用红外热像仪实时采集刀具与工件接触区域的铣削温度,得到不同铣削参数下测温区域铣削温度的时间历程曲线;分析不同铣削参数下最高温度的变化特征。基于试验数据,在Design-Expert软件中进行以铣削参数为影响因素、以最高温度为响应值的响应面优化法试验,建立最高温度关于铣削参数的三元二次多项式回归模型。结果表明:随着铣削参数的增大,最高铣削温度总体呈上升趋势;所建立的铣削温度特征值回归模型是显著的,可以较好地预测最高铣削温度;通过对最高温度进行数值优化,可得到铣削温度特征值最低时的最佳铣削参数。

摘要： 采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料对T°C4钛合金进行钎焊,在900°C时该钎料可润湿TC4母材,润湿角平均值为16.7°.采用900°C/90min钎焊工艺,钎焊界面中心处钎料元素已扩散得较充分,与钎料合金成分相比,Zr元素由37.5％降低至1.79％,Cu和Ni元素分别由15％和10％降低至1.66％和1.64％.T°C4钛合金钎焊式样的室温抗拉强度平均值为1007.6MPa,大部分试样断于母材,从断裂机制上属于微孔聚合机制导致的试样失效.研究结果为T°C4钛合金钎焊构件的制造技术提供理论基础和技术参考.

摘要： 采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料对T°C4钛合金进行钎焊,在900°C时该钎料可润湿TC4母材,润湿角平均值为16.7°.采用900°C/90min钎焊工艺,钎焊界面中心处钎料元素已扩散得较充分,与钎料合金成分相比,Zr元素由37.5％降低至1.79％,Cu和Ni元素分别由15％和10％降低至1.66％和1.64％.T°C4钛合金钎焊式样的室温抗拉强度平均值为1007.6MPa,大部分试样断于母材,从断裂机制上属于微孔聚合机制导致的试样失效.研究结果为T°C4钛合金钎焊构件的制造技术提供理论基础和技术参考.

摘要： 采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料对T°C4钛合金进行钎焊,在900°C时该钎料可润湿TC4母材,润湿角平均值为16.7°.采用900°C/90min钎焊工艺,钎焊界面中心处钎料元素已扩散得较充分,与钎料合金成分相比,Zr元素由37.5％降低至1.79％,Cu和Ni元素分别由15％和10％降低至1.66％和1.64％.T°C4钛合金钎焊式样的室温抗拉强度平均值为1007.6MPa,大部分试样断于母材,从断裂机制上属于微孔聚合机制导致的试样失效.研究结果为T°C4钛合金钎焊构件的制造技术提供理论基础和技术参考.

摘要： 采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料对T°C4钛合金进行钎焊,在900°C时该钎料可润湿TC4母材,润湿角平均值为16.7°.采用900°C/90min钎焊工艺,钎焊界面中心处钎料元素已扩散得较充分,与钎料合金成分相比,Zr元素由37.5％降低至1.79％,Cu和Ni元素分别由15％和10％降低至1.66％和1.64％.T°C4钛合金钎焊式样的室温抗拉强度平均值为1007.6MPa,大部分试样断于母材,从断裂机制上属于微孔聚合机制导致的试样失效.研究结果为T°C4钛合金钎焊构件的制造技术提供理论基础和技术参考.

摘要： 采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni钎料对T°C4钛合金进行钎焊,在900°C时该钎料可润湿TC4母材,润湿角平均值为16.7°.采用900°C/90min钎焊工艺,钎焊界面中心处钎料元素已扩散得较充分,与钎料合金成分相比,Zr元素由37.5％降低至1.79％,Cu和Ni元素分别由15％和10％降低至1.66％和1.64％.T°C4钛合金钎焊式样的室温抗拉强度平均值为1007.6MPa,大部分试样断于母材,从断裂机制上属于微孔聚合机制导致的试样失效.研究结果为T°C4钛合金钎焊构件的制造技术提供理论基础和技术参考.

摘要： 采用直流脉冲方式在硅酸钠体系中对TC4 钛合金进行微弧氧化处理，研究了电流密度对微弧氧化膜厚度、微观形貌、相结构及摩擦性能的影响。结果表明：随着电流密度的增大，膜厚增加，膜孔加深、孔径增大，金红石相TiO2 含量逐渐增加，Al2TiO5 相和锐钛矿相TiO2 含量基本保持不变；高电流密度下形成的大膜孔，使膜层摩擦系数增大；高硬度金红石相TiO2 的增多加剧了磨粒磨损及犁沟效应，导致摩擦系数变得不稳定。

摘要： 采用直流脉冲方式在硅酸钠体系中对TC4 钛合金进行微弧氧化处理，研究了电流密度对微弧氧化膜厚度、微观形貌、相结构及摩擦性能的影响。结果表明：随着电流密度的增大，膜厚增加，膜孔加深、孔径增大，金红石相TiO2 含量逐渐增加，Al2TiO5 相和锐钛矿相TiO2 含量基本保持不变；高电流密度下形成的大膜孔，使膜层摩擦系数增大；高硬度金红石相TiO2 的增多加剧了磨粒磨损及犁沟效应，导致摩擦系数变得不稳定。

摘要： 采用直流脉冲方式在硅酸钠体系中对TC4 钛合金进行微弧氧化处理，研究了电流密度对微弧氧化膜厚度、微观形貌、相结构及摩擦性能的影响。结果表明：随着电流密度的增大，膜厚增加，膜孔加深、孔径增大，金红石相TiO2 含量逐渐增加，Al2TiO5 相和锐钛矿相TiO2 含量基本保持不变；高电流密度下形成的大膜孔，使膜层摩擦系数增大；高硬度金红石相TiO2 的增多加剧了磨粒磨损及犁沟效应，导致摩擦系数变得不稳定。

摘要： 采用直流脉冲方式在硅酸钠体系中对TC4 钛合金进行微弧氧化处理，研究了电流密度对微弧氧化膜厚度、微观形貌、相结构及摩擦性能的影响。结果表明：随着电流密度的增大，膜厚增加，膜孔加深、孔径增大，金红石相TiO2 含量逐渐增加，Al2TiO5 相和锐钛矿相TiO2 含量基本保持不变；高电流密度下形成的大膜孔，使膜层摩擦系数增大；高硬度金红石相TiO2 的增多加剧了磨粒磨损及犁沟效应，导致摩擦系数变得不稳定。

摘要： TCA钛合金传力轴是航空发动机中的重要承力构件，由于其壁厚较薄和长径比较大，成形难度较大。本文研究了该零件的制坯和热旋成形方案，针对裂纹提出了相应的控制措施，获得了合理的热旋成形工艺，旋制出了质量良好的TC4钛合金传力轴旋压件。最后，对该零件进行了真空热处理试验，获得了满足组织性能要求的TC4钛合金传力轴构件。

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。