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期刊信息/Journal information
材料开发与应用
材料开发与应用

王其红

双月刊

1003-1545

TG023@163.com

0379-67256484

471023

河南省洛阳市023信箱5分箱

材料开发与应用/Journal Development and Application of MaterialsCSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1979年，曾用刊名是《国外舰船技术：材料类》（月刊），1986年更名为《材料开发与应用》（双月刊）。是由中国船舶重工集团公司主管、中国造船工程学会船舶材料学术委员会和洛阳船舶材料研究所共同主办的材料学科技术性刊物。本刊为“中国科技论文统计与分析源期刊”、“中国金属文摘数据库重点收录期刊”、“美国化学文摘（CA）收录期刊”。本刊办刊宗旨是报道舰船及海洋工程用材料开发和应用研究的新成果，促进成果的推广和应用，开展学术探讨和争鸣，活跃学术气氛，提高技术水平。
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    TA31合金磁控窄间隙TIG焊接接头组织和性能研究

    孙清洁孙琪刘一搏史从俊...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为解决TA31钛合金窄间隙焊接过程中的侧壁不熔合问题,开展了磁控电弧摆动对侧壁润湿机理的研究,成功完成42 mm厚TA31钛合金厚板的焊接,并对焊接接头的微观组织和力学性能进行了测试分析.结果表明:磁控电弧摆动有助于改善液态熔体对侧壁的润湿性,获得凹面坡口.润湿性的提高主要是由于电弧摆动改变了熔池与侧壁之间的温度梯度,并且摆动电弧利用电弧压力和电弧剪切力推动熔池向侧壁流动.对42 mm厚的TA31钛合金接头进行组织分析发现,打底层由于热输入较低,宏观组织为等轴β晶粒;填充层及盖面层的热输入相对较高,为粗大的柱状β晶粒.这是由多层焊接过程中原始β晶粒竞争生长机制和外延生长机制导致的.β晶粒内部由纵横交错的针状α相组成,属于典型的网篮组织;打底层受热循环影响,α相明显粗化.焊缝区平均冲击吸收能量为55J,约为母材的74％;热影响区平均冲击吸收能量为62 J,约为母材的84％.磁控窄间隙焊接技术可以解决侧壁不熔合问题,从而获得组织和综合力学性能良好的TA31钛合金接头.

    TA31磁控窄间隙焊接微观组织力学性能厚板钛合金

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    增材制造不同微-纳粒径比B4C增强TC4复合材料组织及性能研究

    张文书魏晨李兵任勇...
    10-17页
    查看更多>>摘要：采用直接激光沉积(LDM)工艺在TC4钛合金表面成功制备含有3％(质量分数)B4C增强的B4C/TC4复合材料.分别选用粒径50 μm和50 nm的B4C颗粒与TC4粉末进行机械混粉,并完成LDM成型,对比测试了微米级B4C增强颗粒与纳米级B4C增强颗粒质量分数比值分别为1％:2％、1.5％:1.5％、2％:1％的3种具有不同微-纳B4C增强颗粒比例样品的显微组织和界面处显微硬度.研究结果表明,添加B4C增强相后,材料的显微组织明显细化,不同尺度B4C增强颗粒含量能够对第二相TiB与TiC的结晶度以及晶粒尺寸产生影响,纳米B4C较多时,样品中的TiC结晶度较好,TiB以纳米颗粒镶嵌在TC4晶体中.当微-纳B4C比例相近时,TC4基体硬度最高,样品内部的TiB具有较高的结晶度与较大的晶粒尺寸,同时第二相区域内的TiB与TiC的硬度也最高.

    直接激光沉积钛基复合材料B4C微观组织显微硬度

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    焊丝成分和焊后热处理对新型α+β钛合金焊接接头组织和硬度的影响研究

    徐颖昶王倩杨杰周牧...
    18-27页
    查看更多>>摘要：针对新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Zr-Sn系α+β钛合金板材进行了多层多道钨极惰性气体保护焊接,该方式连接温度低,对母材影响小,且不受材料尺寸大小限制.采用β稳定元素含量不同的两种焊丝制备焊接接头,并对接头的组织形貌和维氏硬度分布进行了研究和分析.结果显示,随着离熔合区的距离减小,母材由魏氏组织逐步过渡到次生α相交叉的网篮组织,热影响区硬度始终大于母材与熔合区的.焊丝中β稳定元素含量较低的焊接接头熔合区的平均硬度约为299.4HV,减小焊丝β稳定元素含量能显著粗化熔合区α片层,降低熔合区平均硬度至275.5HV.对2种焊丝焊接接头进行3种不同制度的焊后热处理,发现热处理温度在650 ℃和700℃条件下,熔合区α片层和热影响区次生α相尺寸均无明显变化,但在750℃热处理后两者均发生粗化,且焊接接头热影响区的平均硬度降低至与熔合区和母材的接近,两种焊丝焊接接头的平均硬度分别为311.7HV(β稳定元素含量较高)和293.7HV(β稳定元素含量较低).因此,可以通过改变焊丝元素含量和焊后热处理温度来调整焊接接头微观组织,进而实现对该钛合金焊接接头硬度分布的调控.

    新型α+β钛合金多层多道TIG焊接β稳定元素含量焊丝焊丝焊后热处理维氏硬度

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    基于显微组织调控的Ti80合金强韧化机理研究

    刘向宏吴聪和卫平唐敏...
    28-37页
    查看更多>>摘要：Ti80合金是由我国自主创新研制的耐蚀可焊近α型钛合金,海洋装备对Ti80合金的强度、塑性和冲击韧性提出了更高要求.通过调控退火温度得到Ti80合金等轴、双态和魏氏三种典型组织,对其进行力学性能测试,并采用SEM及EBSD技术阐明其演变规律和强韧化机理.结果显示:等轴α相优异的协调变形能力使等轴组织和双态组织具有优异的塑性,交错分布的α集束的协调变形能力差导致魏氏组织的塑性最差;魏氏组织的冲击吸收能量最高,三种组织冲击性能的差异主要来源于裂纹扩展功的不同;双态组织中等轴α相具有优异的塑性变形能力,片层α相具有较好的偏折裂纹作用和一定的塑性变形能力,因此,相对曲折的裂纹扩展路径以及沿着裂纹路径的良好塑性变形使其具有最优异的强度-塑性-冲击韧性匹配.

    Ti80钛合金冲击韧性强韧化

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    添加Y元素对Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo合金组织和力学性能的影响

    李汉刘凤竹崔云峰李士凯...
    38-44,75页
    查看更多>>摘要：通过 OM、SEM、XRD 和 TEM 对热处理态 Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-xY(x=0.1,0.5,1.0,1.5,质量分数)合金的组织和力学性能进行分析,发现添加稀土 Y元素后,合金的组织得到了明显的细化,产生的稀土氧化物Y2O3弥散分布在基体中;且当Y元素的添加量为0.5％时,合金的强度、硬度和伸长率最好,性能最优.对热处理态的Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo-0.5Y进行分析,发现析出相Y2O3与基体α-Ti之间的错配度为0.141 3,属于半共格界面.

    Ti-6Al-4V-2Cr-1.5Mo合金稀土Y元素力学性能形核过程

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    退火温度对高纯钛冷轧薄板组织和力学性能的影响

    常赛鹏王丙兴焦晶晶田勇...
    45-52页
    查看更多>>摘要：以高纯(99.995％)钛板材为研究对象,对压下量为60％的冷轧高纯钛板材进行了不同温度的退火处理.采用EBSD技术对高纯钛板材的显微组织进行了表征,对退火后的钛板材进行拉伸试验和硬度测试.结果表明,随着退火温度的提高,高纯钛板材的抗拉强度和硬度不断下降,而伸长率得到提高;在600℃下退火10 min后,板材的伸长率达到(74.6±5.0)％,抗拉强度达到(217±2)MPa.显微组织结果表明,在600℃下退火10 min后,晶粒已完全转变为无畸变的等轴晶,KAM值降低至0.16°,表明此时板材内部几乎不存在局部应变和储存能.这主要是因为随着退火温度的提高,晶粒的位错密度降低,软化效果增强.

    高纯钛再结晶形核织构力学性能KAM

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    中强高韧钛合金EB熔炼及板材制备

    李渤渤王哲张强姚迪...
    53-58,82页
    查看更多>>摘要：采用短流程、低成本的一次EB熔炼方法制备钛合金扁锭,然后通过不经锻造直接进行轧制的工艺方案,获得了 700 MPa级20 mm厚的Ti-Al-Mo-V-Zr-Sn成分体系钛合金热轧板,研究了热处理工艺对钛合金板材组织、性能的影响.结果表明:通过EB炉一次熔炼可以获得成分均匀的Ti-Al-Mo-V-Zr-Sn系钛合金扁锭,采用在Tβ相变点附近开坯轧制,并在α+β两相区换向轧制及成品退火热处理的工艺方案,获得了中强高韧钛合金板材,且随着热处理温度升高,钛合金板材冲击韧性提升,在900℃的热处理温度下获得了最佳的强度和韧性匹配,为中强高韧低成本钛合金板材制备提供了可行方案.

    钛合金EB熔炼轧制热处理中强高韧

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    TB9钛合金棒线材制备过程中微观组织和力学性能演变

    董恩涛滕艾均耿乃涛方强...
    59-65,122页
    查看更多>>摘要：通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射技术等系统研究了 TB9钛合金棒线材在制备过程中的微观组织及力学性能的演变过程.结果表明:通过真空自耗电弧熔炼、锻造、轧制及拉拔等工艺能够制备出表面质量良好、横截面组织性能一致的不同规格TB9钛合金棒线材产品.其中,开坯锻态组织由随机取向的粗大β相及极少量动态再结晶(DRX)晶粒构成,平均晶粒尺寸在1 000 µm以上.径锻态组织主要由约400 µm的β晶粒构成,累计应变的增加使得DRX晶粒百分数增加.多道次热变形获得的φ10 mm棒材盘圆组织由尺寸为15 μm的细小晶粒组成,具有显著的热加工变形特征,固溶水冷处理能使组织均匀并获得无畸变β晶粒.热拉拔变形能够进一步细化晶粒,并提高TB9钛合金强度,强度最高可达1 100 MPa以上,但塑性有所下降.

    TB9钛合金棒线材微观组织力学性能再结晶

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    两种TC4钛合金板材的显微组织均匀性及力学性能各向异性研究

    童法松王树森
    66-75页
    查看更多>>摘要：研究了不同轧制工艺对TC4钛合金板材显微组织及力学性能的影响,结果表明,采用β热变形工艺可获得片层α相+残余β相组成的片层组织,而采用α+β热变形工艺可获得等轴初生α相+片层次生α相+残余β相组成的等轴组织.力学性能测试结果表明:等轴组织TC4钛合金板材的强度-塑性匹配高于片层组织TC4钛合金板材的,而片层组织TC4钛合金板材的冲击、断裂韧性更高.进一步分析了两种TC4钛合金板材的显微组织性能均匀性及力学性能各向异性,结果表明:两种TC4板材沿厚度(ND)方向的显微组织及力学性能均匀性较好,而沿板材轧向(RD)和横向(TD)上存在一定程度的各向异性.原因如下:板材中存在<0001>α//TD的α相织构,导致TD方向位错滑移阻力增大,使TD方向的强度高于RD方向的;板材沿RD方向存在明显的组织流线,导致裂纹穿晶扩展过程阻力增大,使TD-RD方向的冲击、断裂韧性高于RD-TD方向的.

    TC4钛合金显微组织力学性能各向异性

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    钛合金零件残余应力消除及形状精度保持性研究

    杨三强王磊李茂伟高战蛟...
    76-82页
    查看更多>>摘要：将真空去应力退火、深冷处理和高低温循环热处理进行组合,对航天器结构产品中常用的TC4 R态钛合金典型样件开展残余应力消除试验,并采用X射线衍射法对样件进行残余应力测量,计算处理后样件内部和表面残余应力的平均消除率,最后对处理后样件进行形状精度检测,验证各种热处理方法对形状精度保持性的效果.结果表明,真空去应力退火最为有效,深冷处理次之,高低温循环热处理效果最差,残余应力平均消除率的大小和形状精度保持性的好坏呈强正相关性.相对于未经处理的样件,经真空去应力退火+深冷处理+高低温循环热处理样件的内部/表面残余应力平均消除率和形状精度保持性最高,经真空去应力退火+高低温循环热处理样件的次之,经深冷处理+高低温循环热处理样件的再次之,只经高低温循环热处理样件的最低.

    钛合金残余应力形状精度保持性热处理X射线衍射法

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