β钛合金

摘要： 通过冷坩埚悬浮感应熔炼、轧制和固溶热处理制备Ti-8Mo-2Zr、Ti-8Mo-4Nb-2Zr和Ti-8Mo-4Nb-2Zr-2Ta(原子分数/%)钛合金,研究了铌和钽元素的添加对合金显微组织、拉伸性能和变形机制的影响。结果表明:3种合金的组成相均为单一β相,β相晶粒尺寸随着铌、铌+钽元素的添加逐步减小;Ti-8Mo-2Zr合金的变形机制以应力诱发α″马氏体相变和{332}孪生为主,而Ti-8Mo-4Nb-2Zr和Ti-8Mo-4Nb-2Zr-2Ta合金的变形机制以位错滑移为主;变形机制的转变导致合金强度的提高和塑性的降低,铌和钽元素添加产生的细晶强化和固溶强化效应进一步提高了合金的强度,Ti-8Mo-4Nb-2Zr-2Ta合金的抗拉强度高达970 MPa。

摘要： β钛合金具有良好的力学性能、高耐蚀性以及优异的生物相容性,在生物医用材料领域备受关注。β钛合金的超弹性归因于应力诱发的β→α"马氏体相变及其逆转变。阐述了影响β钛合金超弹性的因素,归纳了提高合金超弹性的方法。通过添加合金元素调整相变温度和滑移临界应力使得应力诱发马氏体相变更易发生,延迟β相塑性变形的发生,能够获得更大的相变应变和超弹性回复。通过优化热处理工艺和加工方法调控合金的相组成、晶粒尺寸、位错密度和织构等,也可提高合金的可回复应变,增强合金的超弹性。

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： 不含有毒元素的β钛合金,具有较低的弹性模量和良好的生物相容性等特点,成为近年来研究的热点。采用电弧熔炼制备Ti-18Nb-10Zr-(2,4,6)Cr钛合金,均匀化处理后在室温冷轧,随后在800°C固溶1 h后淬火。采用光学显微组织(optical microstructure,OM)和X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)分析合金显微组织与物相组成,采用维氏硬度计测试合金硬度,采用万能材料试验机进行拉伸测试。结果表明:合金固溶后均显示为单一β相。随着Cr含量的增加,合金的抗拉强度从690 MPa增加到776 MPa,维氏硬度从186增加到235。Ti-18Nb-10Zr-4Cr合金具有较高的强度(699 MPa)、较低的弹性模量(74 GPa)、良好的塑性(19%)和耐磨性,具有良好的生物应用前景。

摘要： 近β钛合金的等温相转变具有多样性和复杂性的特点,对温度敏感性强,直接影响其时效后的力学性能.本工作所用合金为自主研发的Ti-Al-V-Mo-Cr-Zr-Fe-Nb超高强β钛合金,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、硬度计等分析表征手段对等温处理后合金的微观组织演变及力学性能进行系统研究.结果表明,合金300°C时效时只析出等温ω相,等温ω相随时效时间的延长发生长大.合金400°C时效时先析出等温ω相,随着时效时间的延长,α相依附于ω/β界面处形核.合金500°C时效时无ω相析出,针状α相直接从β基体中析出,呈"V"字形均匀分布在β基体中.400°C时效12 h时抗拉强度为1716.1 MPa,伸长率为2％.500°C时效12 h时抗拉强度为1439.8 MPa,伸长率为9.84％,具有良好的强塑性匹配.

摘要： 不含有毒元素的β钛合金,具有较低的弹性模量和良好的生物相容性等特点,成为近年来研究的热点.采用电弧熔炼制备Ti-18Nb-10Zr-(2,4,6)Cr钛合金,均匀化处理后在室温冷轧,随后在800°C固溶1 h后淬火.采用光学显微组织(optical microstructure,OM)和X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)分析合金显微组织与物相组成,采用维氏硬度计测试合金硬度,采用万能材料试验机进行拉伸测试.结果表明:合金固溶后均显示为单一β相.随着Cr含量的增加,合金的抗拉强度从690 MPa增加到776 MPa,维氏硬度从186增加到235.Ti-18Nb-10Zr-4Cr合金具有较高的强度(699 MPa)、较低的弹性模量(74 GPa)、良好的塑性(19％)和耐磨性,具有良好的生物应用前景.

摘要： 对在新型亚稳态β钛合金M28上应用大进给铣削工艺进行了试验研究.对比了常规方肩铣与大进给铣削在各自典型参数下的切削力与材料去除率.通过对比"固溶+时效"处理前后M28铣削力揭示了热处理对切削的影响,并分析了切削速度、每齿进给量对铣削力的作用.对大进给铣削M28与TC4进行了对比试验,相同参数下M28的切削力是TC4切削力的2～3倍.研究结果表明,M28具有显著的热处理强化效应,相同条件下其切削力远大于TC4,大进给铣削能将更多的切削力沿轴向分解,对加工该类难加工材料有一定优势.

摘要： 采用X射线衍射仪和光学显微镜分析了钛合金Ti-22Nb、Ti-22Nb-2Cr、Ti-22Nb-2Fe和Ti-16Nb-2Fe的相组成.以0.9?％NaCl水溶液为电解液,采用电化学工作站进行电化学腐蚀试验,研究了钛合金的电极电势和电化学阻抗谱的演变规律,进而评价了元素和相组成对钛合金耐腐蚀性的影响.结果表明:Cr元素和Fe元素的添加可以提高Ti-Nb合金的β相稳定性.固溶时效处理后的Ti-16Nb-2Fe合金中析出了等温ω相.具有单一β相的钛合金显示出了良好的耐腐蚀性,Cr元素或Fe元素的添加使其耐腐蚀性得到改善.α"相和ω相会破坏钛合金表面的钝化膜,导致其耐腐蚀性变差.

摘要： 采用X射线衍射仪和光学显微镜分析了钛合金Ti-22Nb、Ti-22Nb-2Cr、Ti-22Nb-2Fe和Ti-16Nb-2Fe的相组成。以0.9%NaCl水溶液为电解液,采用电化学工作站进行电化学腐蚀试验,研究了钛合金的电极电势和电化学阻抗谱的演变规律,进而评价了元素和相组成对钛合金耐腐蚀性的影响。结果表明:Cr元素和Fe元素的添加可以提高Ti-Nb合金的β相稳定性。固溶时效处理后的Ti-16Nb-2Fe合金中析出了等温ω相。具有单一β相的钛合金显示出了良好的耐腐蚀性,Cr元素或Fe元素的添加使其耐腐蚀性得到改善。α"相和ω相会破坏钛合金表面的钝化膜,导致其耐腐蚀性变差。

摘要： 为了深入理解大进给铣削M28超高强度钛合金的刀具磨损机理,使用M35与P45硬质合金刀片进行了大进给铣削试验.试验观测了两种硬质合金刀片的磨损演变和磨损对切削力的影响,借助对磨损区域的扫描电镜观察和黏附物成分的能谱检测,分析了刀具磨损的机理.硬质合金刀片在大进给铣削M28时迅速磨损,刀片局部受到毛边与硬化层冲击发生沟槽磨损.随着刀具与黏附物间相对运动,硬质相颗粒不断被黏附物拔出,同时硬质合金基体受到剪切作用引发裂纹,最终产生片层状剥落.剥落程度的大小与硬质合金的粒度有关,由于大粒度硬质合金的耐磨性更强,P45硬质合金刀片的剥落程度相对M35更小.

摘要： 采用金相法、X 射线衍射技术测定了新型超高强β钛合金的等温相变(TTT)曲线,并对该合金等温热处理中的时效特性进行分析.研究表明:该新型β钛合金的TTT曲线鼻尖温度约540°C,淬火敏感区为530～570°C.等温时效过程中,强化相的次生α相在β基体上析出,随着时效温度的上升,次生α相的析出速率增大,当温度约为540°C时相变速率最快;随着等温时间的延长,α相的尺寸增加,体积分数降低.

摘要： 设计了3种三元系近β钛合金,并对合金的组织与性能进行了分析,研究了各元素对合金组织特征与力学性能的影响.结果表明:经400°C时效后,3种合金硬度由大到小依次为合金3、合金2、合金1;经500、600、700°C时效后,3种合金硬度由大到小依次为合金3、合金1、合金2;3种合金固溶时效处理后的强塑性匹配由高到低为合金1、合金2、合金3,在相同时效制度下,合金1的断裂韧性优于合金2的;添加Mo和V元素可以提高裂纹产生的抗力,从而提升合金的断裂韧性,并且Mo元素的效果比V元素的好.

摘要： 经过30 min表面机械研磨处理后,在TNZF合金表面成功制备了表层纳米结构,并讨论了表面纳米化对TNZF合金耐腐蚀性能的影响.纳米晶形成机理主要是通过大量位错滑移并相互切割基体,以及晶格转动实现晶粒细化.在人体生理盐水(0.9％NaCl)中测试的交流阻抗谱表明,纳米晶表面与粗晶表面相比低频阻抗值有很大提高:动电位极化曲线表明,表面纳米化提高了钛合金的腐蚀电位,同时降低了腐蚀电流密度,从而提高其抗氯离子的腐蚀性能.

摘要： 本实验研究了新型近β钛合金Ti-25Nb-15Zr镜架用丝材的显微组织及其力学特性.结果表明:合金冷拉拔的最佳变形量为50％170％.同时,Φ2 mm合金丝材经固溶处理后显微组织中只有β单相等轴组织,此种组织具有明显的两阶段屈服应力平台,抗拉强度为800 MPa,延伸率为13.7％,并具有良好的形状记忆特性及超弹性,室温最大恢复应变达到3％.同时,为了改善镜架腿部压扁后合金的弹性行为,经730°C固溶30 min后,压扁处组织发生再结晶,宏观状态下合金扁丝重新恢复到原来的超弹性.

摘要： 本文利用第一原理平面波赝势方法研究β钛间隙原子氧与合金原子(Nb,Zr,Sn)相互作用以及氧在β钛中的扩散。氧在纯β钛中的扩散研究表明：在OK下,由于β钛在低温下的结构不稳定性,氧在β钛中的稳定位置偏离高对称的八面体间隙位置,其扩散势能曲线为“W”型；随着电子温度的升高,β钛结构稳定性增加,扩散势能曲线趋于抛物线型。合金原子与氧的相互作用能计算结果表明,合金原子与其最近邻八面体中的氧相互排斥,与次近邻氧吸引。从合金原子与氧的化学作用及弹性作用两个角度对相互作用能进行分析。在TiNb中氧倾向于占据周围Ti原子较多且最近邻位置有Ti的八面体间隙。

摘要： 采用均匀设计法进行了热处理工艺研究,建立了合金强度、塑韧性与热处理工艺参数的模型,得到了回归方程,进行了优化设计,并对热处理后的组织和性能进行了测试.

摘要： 采用均匀设计法进行了热处理工艺研究,建立了合金强度、塑韧性与热处理工艺参数的模型,得到了回归方程,进行了优化设计,并对热处理后的组织和性能进行了测试.

摘要： 采用均匀设计法进行了热处理工艺研究,建立了合金强度、塑韧性与热处理工艺参数的模型,得到了回归方程,进行了优化设计,并对热处理后的组织和性能进行了测试.

摘要： 采用均匀设计法进行了热处理工艺研究,建立了合金强度、塑韧性与热处理工艺参数的模型,得到了回归方程,进行了优化设计,并对热处理后的组织和性能进行了测试.

摘要： 研究了固溶温度（１０１０～１０４０°C）和时效温度（６３０～７００°C）对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｓｎ－３．５Ｚｒ－０．７Ｎｂ钛合金的室温拉伸性能和６００°C持久性能的影响。

摘要： 本发明涉及一种钛合金的表面处理方法及钛合金制品、钛合金‑塑料复合体及其制备方法。该钛合金的表面处理方法，包括如下步骤：使用第一蚀刻液对钛合金基材进行第一次蚀刻，第一蚀刻液包括草酸与硫酸，第一蚀刻液中草酸的浓度为60g/L～300g/L，硫酸的浓度为40g/L～200g/L；及使用第二蚀刻液对第一次蚀刻后的钛合金基材进行第二次蚀刻，得到具有纳米孔洞的钛合金制品，第二蚀刻液包括盐酸与乙酸钠，第二蚀刻液中盐酸的浓度为10g/L～50g/L，乙酸钠的浓度为5g/L～25g/L。通过上述表面处理方法得到的钛合金制品与塑料原料注塑成型后能够牢固地结合，以形成具有较强结合力的钛合金‑塑料复合体。

摘要： 本申请涉及一种用于激光增材制备钛合金件的钛合金混合粉末及使用激光增材的方式制备钛合金件的方法，属于激光增材制造技术领域。其中，钛合金混合粉末包括：ZrB2粉末、Al‑Zr合金粉末和钛合金粉末；ZrB2粉末占钛合金混合粉末的质量百分含量为0.1％‑1％，Al‑Zr合金粉末占钛合金混合粉末的质量百分含量0.5％‑2％。该钛合金混合粉末中添加有ZrB2粉末，通过激光增材进行钛合金件的制备时，减小了沉积钛合金的晶粒大小；同时，该混合粉末中添加有Al‑Zr合金粉末，有助于晶粒的细化以及α板条组织的细化，提升了材料的塑性，并极大降低了沉积态材料的各向异性。

摘要： 本发明涉及一种钛合金的表面处理方法及钛合金制品、钛合金‑塑料复合体及其制备方法。该钛合金的表面处理方法，包括如下步骤：使用第一蚀刻液对钛合金基材进行第一次蚀刻，第一蚀刻液包括草酸与硫酸，第一蚀刻液中草酸的浓度为60g/L～300g/L，硫酸的浓度为40g/L～200g/L；及使用第二蚀刻液对第一次蚀刻后的钛合金基材进行第二次蚀刻，得到具有纳米孔洞的钛合金制品，第二蚀刻液包括盐酸与乙酸钠，第二蚀刻液中盐酸的浓度为10g/L～50g/L，乙酸钠的浓度为5g/L～25g/L。通过上述表面处理方法得到的钛合金制品与塑料原料注塑成型后能够牢固地结合，以形成具有较强结合力的钛合金‑塑料复合体。

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： 本申请公开了一种钛合金板、钛合金板制备方法及炊具，该钛合金板按质量百分比计包括：Fe：0.1‑0.15％，Cu：0.08‑0.15％，N≤0.025％，H≤0.006％，O≤0.06％，其余为钛及不可避免杂质。本申请提供的钛合金板采用Fe、Cu微合金化，合金含量0.18‑0.3%，避免了添加Al、Cr、V等其他元素，使用该钛合金板制作的炊具不会出现游离的有害离子，进而能够防止有害离子进入体液中对人体造成毒害，并且合金成分比较低廉，节省了成本。

摘要： 本发明涉及钛合金材料及手表零件制造技术领域，具体公开了一种耐高温且易于加工的钛合金，包括如下重量百分比的各组分：Al：3％～8％、Si：0～1％、V：0％～3％、Zr：1％～5％、Mo：0～3％、Sn：0～5％、Nd：0.5％～1.5％，其他少量杂质元素不超过2％，剩余元素为Ti。还公开了一种基于上述钛合金材料的钛合金手表外观件制造方法，包括毛坯处理以形成坯料A；模具安装；加热模具并放入坯料A；初次热成形：坯料A保温预定时间后，以预定应变速率加压并保压预定时间，形成坯料B；在坯料B的大弯折结构的两折面开V形槽，形成坯料C；对坯料C反复热成形；多次反复热成形，形成坯料D；冷却；机加工；表面处理。

摘要： 本发明公开了一种植入钛或钛合金的金饰品及在金饰品中植入钛或钛合金的方法，涉及金属饰品制造领域，饰品包括：设置于植入金构件内的容纳凹槽，设置于容纳凹槽内并连接于外钛部件的植入钛丝，填充于容纳凹槽内的金丝，密封于容纳凹槽外的加固金片；本发明通过结构设计无需焊接就可以使得钛与其它贵金属连接融合，适用于大规模生产，对行业市场具有重要意义。

摘要： 本发明公开一种镍钛合金及其制备方法和应用、镍钛合金构件，涉及合金领域，以解决现有技术中镍钛合金难以具有稳定的相变温度的技术问题。本发明实施例的镍钛合金，具有稳定的相变温度，所述镍钛合金采用如下方法制备：将第一镍钛合金进行至少一次冷热循环得到第二镍钛合金，所述第二镍钛合金在预设温度下放置预设时间进行低温(室温至100°C)时效处理得到所述镍钛合金；所述冷热循环至少包括使所述第一镍钛合金完成奥氏体至马氏体的相变，以及马氏体至奥氏体的相变。本发明还公开了一种用于上述镍钛合金的制备方法。本发明提供的镍钛合金用于形状记忆材料中。

摘要： 本发明公开一种多孔镍钛合金及其制备方法和应用、多孔镍钛合金构件，涉及合金领域，以解决现有技术中制备的多孔镍钛合金力学性能变差技术问题。本发明实施例的多孔镍钛合金，采用如下方法制备：在惰性气体条件下，使用激光选区熔化方法将镍钛预合金粉末制备所述多孔镍钛合金，所述激光选区熔化方法采用第一激光能量密度；所述第一激光能量密度为第二激光能量密度的至少3倍，其中，所述第二激光能量密度为制备相对密度大于或等于99％的致密镍钛合金所需的激光能量密度。本发明还公开了一种用于上述多孔镍钛合金的制备方法。本发明提供的多孔镍钛合金用于骨科植入物中。

摘要： 本发明涉及使用3D打印球形钛合金粉末的副产品，即53～300μm的粗粉末，制造钛合金材料的方法。包括：筛选出粗粉末；氢化处理；压制成型；低温烧结和后处理。本发明制造的钛合金材料，粉末烧结温度≤1150°C，氧含量≤0.13wt％，热塑性成型性能优异，成功实现了粉末冶金钛合金材料及其零部件的超高纯净度和低成本化制造。其中，制造的TC4(Ti‑6Al‑4V)钛合金材料，室温抗拉强度≥1100MPa，断裂延伸率≥12％，断裂韧性KIC≥110MPa·m1/2。本发明针对性地开发和再利用3D打印球形钛合金粉末的粗粉副产品，解决了粗大球形钛合金粉末难于压制成型和烧结致密度太低的难题，可以制造出超高纯净度、高性能、低成本的高价值钛合金材料及其零部件。