孙峰
,
李金山
,
寇宏超
,
唐斌
,
常辉
,
蔡建明
,
周廉
中国有色金属学报
采用热膨胀法和金相法研究近α钛合金Ti60溶解动力学和固溶组织特征.结果表明:快速加热使得α相开始溶解温度升高,溶解速率加快;两相区固溶时α相发生溶解和球化,其形貌由等轴状转变为椭球或条状,形成细小、弥散的α相颗粒;随后在熟化过程中形成大小不一的初生α相.
关键词:
高温钛合金
,
快速升温
,
相变动力学
,
固溶组织
,
初生α相
蔡建明
,
郝孟一
,
杜娟
,
李臻熙
,
李四清
,
马济民
,
曹春晓
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.z1.042
比较了采用新热机械处理工艺和传统工艺细化SP700钛合金晶粒的效果.结果表明,与传统工艺相比,新工艺得到的SP700钛合金的组织更为细小均匀和等轴化,初生α相颗粒的尺寸达到约1-2 μm.与其他合金相比,SP700钛合金之所以具有如此细小的组织,除了与合适的热机械处理工艺有关外,还与该合金的合金化特点密切相关.
关键词:
SP700钛合金
,
晶粒细化
,
热机械处理
蔡建明
,
弭光宝
,
高帆
,
黄浩
,
曹京霞
,
黄旭
,
曹春晓
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.08.001
新一代高推重比航空发动机压气机和涡轮系统高温环境使用的叶片、盘、机匣、整体叶盘和整体叶环等构件设计通常选用先进高温钛合金材料。本文综述近年来我国600℃高温钛合金、阻燃钛合金、TiAl合金、连续SiC纤维增强钛基复合材料及其应用技术取得的最新研究进展，并提出材料及构件设计、加工和使用亟待突破的关键技术，包括工业铸锭成分高纯化和均匀化控制技术、大规格棒材及特殊锻件制备技术、整体叶盘和整体叶环零件机械加工技术、材料性能评价及应用设计技术等。先进高温钛合金材料的不断应用将有力推动我国航空发动机技术发展。
关键词:
先进航空发动机
,
600℃高温钛合金
,
阻燃钛合金
,
TiAl合金
,
SiC纤维增强钛基复合材料
,
钛火
蔡建明
,
张华
,
黄旭
,
曹春晓
中国有色金属学报
研究近α型TG6钛合金盘锻件双态组织在600 ℃不同应变幅条件下的低循环疲劳行为,总应变幅△εt/2控制在±0.6%～±1.5%,应变比R＝-1,采用三角波方式加载.结果表明:600 ℃低循环疲劳条件下,随着总应变幅的增加,循环峰值应力smax提高,而疲劳寿命Nf下降;对于TG6钛合金盘锻件双态组织,存在一个循环软化/硬化的总应变幅临界值(△εt/2)c,约为±1.0%,当总应变幅高于此值,表现为循环硬化行为,而低于此值时,则表现为循环软化行为;在所有应变幅条件下,疲劳裂纹均为多源萌生模式,600 ℃低循环疲劳变形行为主要受α晶粒内位错的平面滑移所控制,位错平面滑移集中的结果是最早在α晶粒内萌生疲劳裂纹;随着疲劳测试温度的提高,不同滑移系上位错滑移的临界分切应力的差别缩小,促进位错交滑移的进行.
关键词:
钛合金
,
低循环疲劳
,
平面滑移
蔡建明
,
许超
,
郝孟一
,
黄旭
,
马济民
,
曹春晓
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.014
研究采用一种新的热机械处理工艺获得的SP700和Ti-6Al-4V钛合金细晶组织的室温疲劳裂纹扩展性能及其疲劳断裂行为.实验结果表明,与Ti-6Al-4V合金相比,SP700钛合金具有更低的疲劳裂纹扩展速率,特别是在较大的△K的情况下.SP700和Ti-Al-4V合金具有基本相同的波浪滑移疲劳断裂特征.
关键词:
SP700
,
Ti-6Al-4V
,
疲劳裂纹扩展速率
蔡建明
,
黄旭
,
曹春晓
,
马济民
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.003
研究了近α型钛合金TG6经α+β两相区热加工的盘锻件在600℃长时暴露过程中的显微组织演变及其对热稳定性的影响.结果表明:经600℃/100h和600℃/300h长时高温暴露后,TG6钛合金的室温拉伸强度略有提高,其增幅在5%左右,而其拉伸塑性显著降低,塑性保持率小于50%,拉伸断口趋于平直化,且存在梯田状台阶和二次裂纹等,表现为显著的解理断裂特征.在600℃高温长时暴露过程中,TG6钛合金中的显微组织变化主要有在基体组织中的共格有序α_2相析出及硅化物析出.随着高温暴露时间的延长,TG6钛合金的显微组织逐渐趋于稳定,拉伸性能的变化也相应趋缓.α_2相析出促进了拉伸变形时位错滑移的平面化及变形不均匀,是热稳定性下降的主要原因;而硅化物析出协同促进位错滑移集中化,是热稳定性下降的次要因素.
关键词:
显微组织演变
,
热稳定性
,
有序α_2相
,
硅化物
,
断裂特征
郝孟一
,
蔡建明
,
杜娟
,
李臻熙
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.07.006
研究了间隙元素C对600℃高温钛合金(Ti60)热处理温度窗口的影响.结果表明:微量C元素对Ti60合金的α+β→β相变过程有明显影响,C元素不仅提高了合金的相转变温度(Tβ),而且显著减缓了初生α相含量的变化.微量的C元素(质量分数<0.1%)可以使α体积分数的变化速率从(1.5%～2%)*℃-1 (Ti60) 减缓到0.5%*℃-1 (Ti60-C) 左右.C元素的这种特性改善了Ti60钛合金在α+β上部区的热处理温度窗口,可以确保该合金在较宽温度范围内进行固溶处理时初生α相的体积分数保持相对稳定,同时也确保了合金具有稳定的高温蠕变抗力.
关键词:
高温钛合金
,
热处理温度窗口
,
蠕变性能
,
C元素
蔡建明
,
李臻熙
,
曹春晓
,
黄旭
,
雷强
,
张元伟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.014
采用振动疲劳实验及SEM断口分析等方法,研究了含稀土元素Nd的Ti60高温钛合金稀土相颗粒对叶片振动疲劳裂纹萌生的影响.结果表明:叶片振动疲劳寿命与稀土相颗粒的尺寸和分布位置具有密切关系.稀土相颗粒尺寸越大,对叶片振动疲劳裂纹的萌生作用也越大,疲劳寿命降低;外露于或镶嵌于叶片表面的稀土相颗粒明显促进了叶片振动疲劳裂纹的萌生.
关键词:
Ti60钛合金
,
振动疲劳
,
疲劳裂纹萌生
蔡建明
,
袁鸿
,
李臻熙
,
黄旭
,
马济民
,
曹春晓
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.01.006
采用光学金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了一种含稀土元素Nd的Ti60钛合金在电子束焊接过程中富Nd第二相颗粒的演化及室温拉伸时的断裂特征.经过电子束焊接过程的快速熔化和凝固,Ti60钛合金中富Nd第二相颗粒经历了回溶和重新形核析出的过程,由原来的分散分布变为与凝固方向平行的断续串状分布,尺寸由原来的约10μm细化至约0.3μm.电子束焊接的焊缝及焊缝与母材的连接部位在室温拉伸时表现出了明显的沿晶脆性断裂特征.
关键词:
富Nd第二相颗粒
,
电子束焊接
,
沿晶脆性断裂
