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锻造温度场和应变场对TC21钛合金显微组织的影响

邵晖 , 赵永庆 , 葛鹏 , 曾卫东 , 杨义 , 王凯旋 , 单迪

材料导报

研究了片状组织TC21钛合金在两相区锻造过程中的α相演变.采用有限元法分析了锻造过程中温度场、应变场的变化规律并定量分析了α相的形貌变化,Feret Ratio越小,形貌趋于球化.结果表明,应变场与温度场影响片状α相演变,在较低的应变条件下,锻料边部由于温度降低较快,再结晶充分,Feret Ratio为17.944;锻料中心位置温度较高,Feret Ratio为23.98.

关键词: 温度场 , 应变场 , 显微组织

TB6钛合金降温时温度场模拟及固态相变

邵晖 , 葛鹏 , 赵永庆 , 曾卫东 , 王凯旋 , 周伟 , 杨义

中国有色金属学报

介绍温度场模拟的传热学原理、初始条件和边界条件;基于体视学方法建立相变潜热转换为等效热容的定量模型,边界条件采用动态表面换热系数,利用商业有限元软件对TB6钛合金降温的三维温度场进行模拟.结果表明:模拟的温度值与实际温度值吻合较好,该数学模型为合金热处理工艺的制定提供了理论依据.

关键词: 温度场 , 模拟 , 相变

不同组织类型对TC21合金强-塑性的影响

邵晖 , 赵永庆 , 葛鹏 , 周伟 , 杨义 , 曾卫东

稀有金属材料与工程

测试了不同冷却方式下固溶时效后3种组织类型的TC21合金室温拉伸性能,采用金相显微镜和扫描电镜对微观组织进行分析,研究了合金的室温拉伸性能与显微组织的关系.结果表明:强-塑性匹配最好(屈服强度＞1000MPa)的热处理制度和组织分别为:920℃/1h,FC+550℃/4 h等轴组织;920℃/1h,FC+550℃/4 h网篮组织;960℃/0.5h,FC+550℃/4 h片层组织.通过调整热处理工艺,控制恰当的α相体积分数、形貌、丛域尺寸及丛域内α条厚度等组织参数,可获得强-塑性匹配良好的TC21合金.

关键词: TC21合金 , α相 , 丛域尺寸 , 强度 , 塑性

热处理对TC21合金组织形貌演变的影响

邵晖 , 赵永庆 , 葛鹏 , 曾卫东 , 王凯旋 , 杨义

稀有金属材料与工程

研究固溶温度及冷却速率对TC21合金组织演变的影响,采用定量软件对组织特征参数、晶粒大小、α相面积和片层厚度,及初生α相面积和次生α相厚度进行定量表征.结果表明,β相区处理时,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸增大,且炉冷(FC)条件下晶粒长大的程度比包覆冷却(BC)的大(FC＜BC).两相区热处理时,随着两相区热处理温度的升高(800～850℃),α相的总面积增加；在900～930℃固溶后,包覆冷却条件下,初始次生α相逐渐消失,α相总面积减小,而炉冷后,新的“羽毛”片状α相从β基体中大量析出,α相总面积反而增加.从动力学理论角度分析冷却速率对晶粒尺寸及α相体积分数变化的机制.

关键词: 等轴组织 , 固溶处理 , 组织特征参数 , 定量表征

添加硼对铸造Ti-6Al-4V合金电火花加工性的影响

邵晖

钛工业进展

关键词:

超低间隙TC4钛合金形变热处理工艺

王海 , 魏芬绒 , 崔文俊 , 樊亚军 , 邵晖 , 李雷

材料热处理学报

实验用TC4ELI铸锭,经过开坯、锻造、轧制为φ18 mm的棒材,轧制变形量为91.6％;轧制后进行淬火,淬火温度为830℃,最后对淬火后材料进行温度为650℃、750℃,时间为lh、2h的热处理实验.结果表明:淬火后TC4ELI钛合金的抗拉强度最高,达到1064 MPa,此时材料的屈强比只有0.79.XRD结果表明,淬火后β相发生了马氏体转变,提高了材料的强度;在拉伸过程中,亚稳定的转变组织由于应变引起的转变,使材料均匀伸长率提高,增大了抗拉强度与屈服强度的比值.采用轧制(变形量为91.6％)+淬火(830℃)+650℃×lh的形变热处理工艺后材料的抗拉强度和屈强比分别为1017 MPa和0.94,伸长率为17.5％,综合性能优异.

关键词: TC4钛合金 , 超低间隙 , 形变热处理 , 屈强比

医用镍钛合金表面涂覆技术研究概述?

单迪 , 何鑫玉 , 方长青 , 邵晖

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.015.006

镍钛(NiTi)合金因其优异的形状记忆和超弹性性能,良好的耐腐蚀性和生物相容性,在生物医学领域得到了广泛应用。为了避免直接使用可能出现的生物不相容和细胞毒性,采用表面涂覆技术在合金表面涂覆纳米到微米量级厚度的功能薄膜,使其具有比基体更优良的生物相容性、抗腐蚀性和耐磨性等特殊功能。表面涂覆技术与其它表面改性技术相比,具有约束条件少、技术类型广、材料选择空间大等优势,目前应用最为广泛。对电化学沉积、等离子喷涂、磁控溅射、溶胶凝胶法、浸涂技术制备的涂层微观结构、力学性能和耐腐蚀等性能进行综述,并分析各技术的优缺点。随着涂覆技术的发展及制备涂层性能的进一步提高,NiTi 合金在牙齿矫正丝、人工关节骨茎、血管成形环等多种医疗领域中的应用将更加广泛和深入。

关键词: NiTi 合金 , 表面涂覆技术 , 功能特性

α+β钛合金微观组织对强韧性的影响概述

邵晖 , 赵永庆 , 曾卫东 , 葛鹏 , 杨义

稀有金属材料与工程

α+β钛合金的微观组织对强度和断裂韧性有重要影响.本文概述了Ti-6Al-4V、Ti-62222s、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo等钛合金的拉伸性能、断裂韧性与组织特征参数的定性和定量关系.同时指出组织参数定量化、神经网络和有限元技术的综合利用可以有效预测组织和性能的关系.

关键词: 强度 , 断裂韧性 , 组织 , α+β钛合金

TB6钛合金升降温过程温度场的模拟

邵晖 , 葛鹏 , 赵永庆

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2009.03.008

建立了某规格TB6钛合金坯料升降温过程的数学模型,利用商业有限元软件DEFORM对其升降温过程中的温度场进行有限元数值模拟.得到了TB6钛合金坯料在炉中升温和空冷降温过程中任意一点的温度曲线,进而把该模拟方法应用于不同规格TB6钛合金坯料在升降温过程的温度场模拟.结果表明:模拟的数据与实测数据吻合良好,此模型可用于加工前热处理工艺制定的依据.

关键词: 坯料 , 温度场 , 有限元 , 模拟