C_SiC与TC4钛合金异质连接过渡层的研究

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SiC纤维增强钛基复合材料过渡液相扩散焊接头组织研究

第26卷　第3期2006年6月航　空　材　料　学　报JOURNAL OF AERONAUTI CA L MATER I ALSVol .26,No .3June 2006S i C 纤维增强钛基复合材料过渡液相扩散焊接头组织研究张　蕾,侯金保(北京航空制造工程研究所,北京100024)摘要:针对Si C f /T C4钛基复合材料,进行其过渡液相扩散焊试验,并进行接头组织研究。

结果表明:在试验条件下,采用自制的纤维+TiZr Cu N i 合金的复合中间层,通过合金与纤维的扩散,形成一紧密结合的界面,获得与母材接近的接头组织,实现钛基复合材料的成功连接。

关键词:Si C f /T C4钛基复合材料;过渡液相扩散焊;复合中间层中图分类号:T G457 文献标识码:A 文章编号:100525053(2006)0320325202收稿日期622;修订日期6232作者简介张蕾(8),女,硕士,工程师,(2)8@63。

SiC 纤维增强钛基复合材料由于具有优良的高温综合性能,受到航空发动机设计者的日益青睐[1]。

使用钛基复合材料能代替部分高温合金可制造高性能、轻量化新结构,以提高航空发动机综合性能[2、3]。

由于技术难度以及技术保密等原因,国外对钛基复合材料连接技术研究报道很少,提到过渡液相(Transient Liquid Phase 简称T LP )扩散焊是连接纤维增强钛基复合材料的有效方法[1,4]。

T LP 扩散焊的技术特点是利用中间层在连接温度下的凝固及扩散,形成组织及成分与母材接近的接头。

针对SiC f /TC4钛基复合材料,采用自制的含纤维的复合中间层进行T LP 试验,研究其接头组织特点。

目前国内关于钛基复合材料焊接接头组织分析的研究报道甚少,本试验研究在国内尚属前列。

1　试验材料及试验方法本试验选用Si C 长纤维增强、TC4钛合金为基体的钛基复合材料为试验材料。

试验所用纤维为国产W 芯SiC 纤维(有C 涂层)。

钛合金TC4板超塑性成形／扩散连接数值模拟

即n
盯
=
=
O
K
，
所以B a
( 叠)
—
c
fe
n
本构关系为
高
、
耐蚀性好
低温性能好
、
司于 19 7 0 年发明的
，
此项技术以其独特的
X
。‘
低
天
，
使得钛合金广泛的应用于航空航舰船
、
优越性迅速发展成为钛合金结构件制造
举世瞩目的新技术
。
式中K
—
材料系数
，
对整个戍形过程有 7 更
，
深入的7 解
。
通过有限元模拟可以获得优化的匝力时同曲线坟而为实际戍形的
一
压力控制提供重要依据
，
引言
钛合金是
5 0
和连接的主要加工技术
。
钛合金有很多
一
，
超塑性本构关系
材料在发生塑性变形时
，
。
MS C
．
r m a
)
，
M A R C 是功能齐全的高级非线性有限元软件的求解器
体现了几十年来有限元分析的
一
模具设定为刚性体
和模具为干摩擦
，
(R i g i d
)
；
(2
)板料
；
理论方法和软件实践的完美结合
燃
．
c A 。厄 A M 忙 A E 技术运用

SiC陶瓷与TC4钛合金反应钎焊的研究

SiC陶瓷与TC4钛合金反应钎焊的研究
刘会杰
【期刊名称】《焊接》
【年(卷),期】1998(000)011
【摘要】采用Ｃｕ箔对常压烧结的ＳｉＣ陶瓷与ＴＣ４钛合金进行了接触反应钎焊，并对接头的微观组织，形成机理和室温强度进行了研究。

结果表明，利用Ｃｕ箔可以在低于其熔点的温度实现ＳｉＣ与ＴＣ４钛合金的连接。

接头界面具有明显的层状结构，即由Ｔｉ－Ｃｕ－Ｓｉ合金层，Ｔｉ－Ｃｕ合金层和富Ｔｉ的Ｔｉ－Ｃｕ－Ａｌ合金层组成。

在１２７３Ｋ的条件下连续５ｍｉｎ，接头室温关照切达到１８６ＭＰａ。

【总页数】1页(P22)
【作者】刘会杰
【作者单位】哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室;哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.1
【相关文献】
1.SiO2陶瓷与TC4钛合金的钎焊研究 [J], 张丽霞;吴林志;田晓羽;何鹏;刘多;冯吉才
2.Ag-Cu-Ti-(Ti+C)反应-复合钎焊SiC陶瓷和 Ti合金的接头组织 [J], 林国标;黄
继华;张建纲;刘慧渊;毛建英;李海刚
3.SiC／Al复合材料与TC4钛合金真空钎焊工艺研究 [J], 李晓红;毛唯
4.用铝基钎料钎焊SiC陶瓷及其在SiC陶瓷表面浸润性的研究 [J], 金朝阳;陈铮;顾晓波;刘凯
5.SiC陶瓷/SiC陶瓷及SiC陶瓷/Ni基高温合金SHS焊接中的界面反应及微观结构研究 [J], 李树杰;刘深;段辉平;张永刚;吴晨刚;党紫九;张艳
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TC4钛合金晶粒细化及超塑性研究

第15卷第4期2008年8月塑性工程学报J OU RNAL OF PL ASTICIT Y EN GIN EERIN GVol 115　No 14Aug 1　2008TC4钛合金晶粒细化及超塑性研究(西北工业大学材料学院,西安　710072)　王　敏　郭鸿镇摘　要:文章采用形变复合热处理方法对过热组织TC4钛合金进行了组织细化机理及超塑性能研究,结果表明,(α+β)两相区的低温多火次不均匀大变形能增加变形体内的畸变能,提高α和β晶粒的再结晶形核率;提高锻造后的冷却速度能抑制冷却过程中α相在β晶界和晶内的形核和长大,并形成马氏体组织(α′),细针状α′在随后加热锻造时容易破断并形成细小α晶粒;变形后800℃再结晶退火使α相进一步球化,最终形成两相分开度较大的、均匀细小的等轴α+β转变组织,经测定α晶粒直径为2μn ～5μn 。

在最佳工艺条件下,细化后TC4的延伸率可达188117%。

关键词:钛合金;微细化;形变复合热处理;机理中图分类号:T G 14 文献标识码:A 文章编号:100722012(2008)0420155204Study on superplasticity and f ine 2grained of TC4alloyWAN G Min GUO Hong 2zhen(School of Material Science ,Northwestern Polytechnical University ,Xi πan 710072　China )Abstract :Using composite ausform method ,the fine 2grained mechanism of TC4alloy with overheating structure was investigated in the paper.The results show that :The inhomogeneous severe deformation in low temperature zone of (α+β)area can enhance distortion energy of deforming body and increase recrystallizing nucleation rate of α2grain and β2grain.Increasing cooling speed af 2ter forging can restrain nucleation and growth of α2phase on βcrystal boundary ,and form martensite structure (α′).During sub 2sequent forging process ,the fine acicular α′is easy to be broken and to form fine α2grain.After deformation ,recrystallizing an 2nealing of 800℃makes α2phase more sphering and forms fine uniform and equiaxial α+βtransforming structures.The measuredα2grain size is in the range of 2μm ～5μm.In the optimal process parameters ,the elongation of TC4after composite ausform can arrive at 188117%.K ey w ords :titanium ;ultrafine ;composite ausform ;mechanism王　敏　E 2mail :wangmin @nwpu 1edu 1cn作者简介:王　敏,女,1959年生,陕西人,西北工业大学,副教授收稿日期:2007206221;修订日期:2008207204　引　言国产TC4属于(α+β)两相钛合金,兼有α和β钛合金的优点,具有较高的比强度、热强性和较好的综合力学性能,是最为广泛应用的一种钛合金。

TC4钛合金喷嘴真空钎焊工艺研究

焊缝中心的灰白包突起相Ｄ相比，浅灰色Ｂ的目架
可见，图５ａ中的Ａ相主要南＿和Ａ两种元素构成，ｒｉｌ
还有极少量的Ｎ和Ｃｉｕ等元素，ｒ此认为灰白色块大ｌ状相Ａ主要为ｒ和Ａ的化合物相。Ｂ和Ｄ相的形态ｒ；１
和元素组成较相似，主要由．元素构成，并在其中ｒｊ溶解少量的Ａ、Ｖ、Ｎ、Ｃ１ｉｕ和ｚ元素，但与更靠近ｒ
料与母材之问的界面反应程度较低，难以实现有效
的冶金结合，因而接头强度较低。而当保温时间过
图２界面分析试件装配
长时，界面反应过于激烈，界面上生成了过多的金
２．试验结果及分析
（）钎焊接头的抗拉强度卣先是钎焊温度对１接头抗拉强度的影响：保温时问为１ｍｉ，不同钎焊５ｎ温度对接头强度的影响如图３所示。从图中可以看
：
面是一个较宽的区问。
嘧如
１
（）整个界面ａ
≥
血ｌ赴
ｆ
（）Ｎ、Ｃｂｉｕ和ｚ兀素ｒ
罔６Ｔ４Ｃ钉焊接又线扫捕结果（＝４￣ｆ１ｍｎＴ９０Ｃ、＝５ｉ）
元素扩散的速度最快
表３中列出了罔５中Ｔ４合金接头各反应产物Ｃ中元素含量巾Ａ～Ｄ各点ＥＳ分析的结果：从表３巾Ｄ

TC4钛合金电子束焊接头微观组织结构和演变分析

TC4钛合金电子束焊接头微观组织结构和演变分析邓云华;关桥;史一宁;郭振玺【摘要】Microstructure of electron beam welded TC4 joint is investigated through OM, SEM, EDS and EBSD analysis. Results show that the microstructure in the fusion zone (FZ) and heat affected zone (HAZ) change signiifcantly after electron beam welding. The FZ is made up of coarse columnar grains with matensite α’, and the misorientation angle distribution concentrates near 62.5°,which represents part α/α boundaries are formed from one parentβgrain. Due to the we lding thermal cycle, the original texture microstructure is transformed into equiaxed grains in HAZ near base metal (BM). The micro-structure of HAZ near BM is composed of originalα, origi-nalβ, blockαand few matensiteα’, and the misorientation angle distr ibution indicates partα/αboundaries are devel-oped from two differentβgrains. HAZ near FZ is made up of matensiteα’ and blockα, and the misorientation angle distribution represents partα/αboundaries are formed from one parentβgrain..%利用OM、SEM、EDS和EBSD方法对TC4合金电子束焊接头的微观组织结构进行了分析。

先进功能材料钎焊连接研究进展

先进功能材料钎焊连接研究进展作者：常青张丽霞来源：《机械制造文摘·焊接分册》2023年第05期摘要：以復相陶瓷、纤维增强陶瓷基复合材料以及热电材料为例，从钎料成分设计、钎缝界面组织调控、接头残余应力缓解以及钎焊接头性能评测等角度，讨论了近年来发表的研究成果。

结果表明，在钎料中添加活性元素以及对母材表面改性的方法，能够有效改善钎料润湿性和界面结合强度；对于界面元素扩散以及母材过渡溶解的问题，可以设计制备复合钎料或阻隔层进行解决；接头残余应力的大小受材料热膨胀系数差异的影响较大，目前已提出了多孔中间层、梯度复合层以及母材表面机械加工等多种创新方法，但研究成果的应用仍停留在小尺寸样件，对于缓解大尺寸接头的残余应力问题仍有待解决。

最后对相关研究方向进行了总结和展望，期望推动航空航天构件连接的发展进程。

关键词：复相陶瓷; 纤维增强陶瓷基复合材料; 热电材料; 钎焊中图分类号： TG 456Research progress on brazing of advanced functional materialsChang Qing， Zhang Lixia（State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining， Harbin Institute of Technology，Harbin 150001， China）Abstract： Taking multiphase ceramics， fiber reinforced ceramic matrix composites and thermoelectric materials as examples， this paper discusses the researches published in recent years which focused on the composition design of filler metals， microstructure controlling of brazed interface， residual stress mitigation of brazed joints and performance evaluation of brazed joints. The results show that the wettability and interfacial bonding strength can be improved effectively by adding active elements to filler metals or modifying the surface of base metal. For the element diffusion of interface and the transitional dissolution of base metal， composite filler metals or barrier layer can be designed and prepared to solve these problems. The residual stress of brazed joint is greatly affected by the difference of thermal expansion coefficient of brazing materials. At present，various novel solutions have been proposed， such as adding porous interlayer， preparing gradient composite layer and machining of base metal surface. However， the application of research results is still limited to small size samples. The problem of relieving the residual stress of large size joints remains to be solved. Ultimately， the prospect of the interest in future research is concluded. It is expected to promote the domestic manufacturing of aerospace and weapons equipment.Key words：multiphase ceramics; fiber reinforced ceramic matrix composite; thermoelectric materials; brazing0前言复相陶瓷、纤维增强陶瓷基复合材料以及热电材料等先进功能材料具有耐高温性能、抗热震和耐腐蚀性能、介电性能、能源转换性能等特性，因此在航空航天构件的应用中备受关注[1-4]。

TC4钛合金真空扩散连接研究

编号毕业设计（论文）题目 TC4钛合金真空扩散连接研究二级学院材料科学与工程学院专业材料科学与工程班级 110090303学生姓名杨志祥学号 11009030331指导教师罗怡职称教授时间 2014.6目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2国内外的研究进展 (1)1.2.1异种合金真空扩散连接研究现状 (1)1.2.2瞬间液相连接技术研究的进展 (3)1.3本课题研究的主要内容 (5)2 试验材料和试验方法 (6)2.1试验材料 (6)2.2焊接试验 (7)2.3金相试验 (9)2.4硬度试验 (11)3 试验结果分析 (14)3.1 粗糙度 (14)3.2 焊合率分析 (15)3.3 金相分析 (19)3.3.1 TC4钛合金直接真空扩散连接 (19)3.3.2 铜箔作中间层的瞬间液相扩散连接 (21)3.3.3 镍箔作中间层的瞬间液相扩散连接 (23)3.4 显微硬度分析 (26)3.5 本课题的不足和进一步建议 (26)4 结论 (29)致谢 (31)参考文献 (32)文献综述 (34)摘要本文通过直接真空扩散连接和添加中间层Cu箔、Ni箔的瞬间液相真空扩散连接的方法进行了实验，在真空热压炉中制备了TC4钛合金的扩散连接接头。

进而对TC4钛合金连接接头进行金相试验，显微硬度试验等。

对直接真空扩散连接的连接接头进行焊合率分析，并对直接真空扩散连接和瞬间液相扩散连接的连接接头进行微观形貌分析，再对所有连接接头的显微硬度进行分析。

结果表明，TC4钛合金表面粗糙度对焊合率有显著影响，表面粗糙度越小的母材焊后接头的焊合率越高。

用Cu箔、Ni箔做中间层均能不同程度的促进TC4钛合金的连接，并实现了瞬间液相真空扩散连接，由于中间层Cu箔、Ni箔和TC4钛合金在900℃的条件下存在共晶相区，随着时间的延长，钛合金和中间层的界面会发生瞬间液相扩散反应，中间层会逐渐减少并消失。

(Ag—Cu—Ti)+(Ti+C)复合钎料钎焊Cf／SiC复合材料与TC4钛合金

ａｄＰｙｉ，０８１２３：３ —８７ｎｈｓｓ２０，１（）８１３．ｃ
ＲｏａｂｎＡｎｅｉｉＭａｃｂＤ，ｔａ．ＡｐｌａｉｎｏＩｓｉｏＦ，ｇｌｌｎＥ，ｃｉｅ１ｐｉｔｆＥＳｃｏｔｓｅｓｔｅｅｆｃｏｆｅｅｒｓｓｌｌｄｉｏｎｔｅＣＩＯｏａｓｓｈｆｅｔｆｌａｔｍａｄｔｎｏＯＴ — ｒ／＇ｈａｉｈ
ｃ－化合物过渡层。钎焊后，ｕⅡ 连接层中Ｔ和石墨碳反应形成的ＴｉｉＣ微粒均匀分布在复合连接层中，了接头的缓和
热应力。当连接温度为９０℃ ，１保温时间为２ｎ时，５ｍｉ可得到接头剪切强度为１５ＭＰ。４ａ
关键词：碳化硅复合材料中图分类号：Ｔ４７Ｇ０
［］ｔｅａｃｎｅａｄＥｇｅｒｇＡ，０９５１１Ｊ．ＭａｒｓＳｉｃｎｎｉｅｎ２０，０（／ｉｌｅｎｉ
２）：２１５—１２３．
ｃｐｅｇｅｃｐｌｅｔｆｃ［］ＭａｒｌＳｉｃｏｐｒｎｔｕｓｗｌｉｅａｅＪ．ｔａｓｃｎｅｍａｉｅｄｎｒｅｅｉ
２０，４４：２４—１０．０９５（）１０２９
杨瑞鹏，培祖．铝铜直接钎焊技术［］焊接技术，李Ｊ．
１９２（）４— ．９９，８５：５
Ｍａｙ，ｒｅＤ，ｒａＳｒａＭＰｉｍＭａｙ．Ｍｉｒｓｕｔｒｓａｌｍｉｕ — ｃｏｔｃｕｅｔａｕｎｍｒ

TC4钛合金硼碳共渗层的组织和性能研究

摘要：通过在９００气：进行固体渗碳１０ｈ，后于９５０：（低于１３转变温度）在由供删刊（：和无水
Ｉ＜ＩＩ）、
催化剂氧化镧以及一定量石墨组成的介质中进行固体渗硼１２ｌｌ＇在Ｔ（４钛合金试佯表面制备了驯碳共渗层检测了渗层的形貌、相组成、亲水性、硬度和耐悼擦磨损性能结粜表明，渗层ＩＴｌｌ｛、
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试验研究～
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ＴＣ４钛合金硼碳共渗层的组纵禾 ¨ 性能研究
张毅，缪强，梁文萍，杨振刚，宋有删
（南京航空航天大学ｌ｝寸 ¨ ¨ 学与枝长学院．江南京ＩｌＩｏｏ）
ＺＨＡＮＧＹｉ，ＭＩＡｔ）Ｑｉａ，ｌｇ，ＩＪＡＮ（、、Ｏｌｌｌ｝ｉｉｌｇ，、ｒ１、Ｎ（；Ｚｌｌｃｎｇａ１］ｏ－，（ｉＮ（、ＩｌＩＩＩ１Ｐ『１
（（（ｉｌｌｅｇｅ｛ｉｌＭａｌｍ’ ｉａＩｓＳ（・ｔｅｎ｛・Ｐａｌ１ＩＩＴ ¨・Ｉ１ＩＩ（ｄｏｇ３，Ｎａｎｉｉｌ１ｇＬＩＩｉｘｔ、ＩＳｌ ’ 【、ｆＩｒＡｔｉ ’ ＯｌＨｌｌｌｔｉｌｌ（Ｉ
Ａｓｌｍｕｌｌ｛ｓ，川１ｉｉＩｌｇ！Ｉ１１００，Ｊｉａｎｇｓｕ（：ｌｉｔ／）

TC4钛合金表面Ni-SiC复合电沉积

DOI: 10.19289/j.1004-227x.2021.11.004 TC4钛合金表面Ni−SiC复合电沉积汪建琦1，刘浩2，李家柱3, *（1.天津琦玮金属表面处理有限公司，天津301614；2.国家电投集团氢能科技发展有限公司，北京102209；3.北京蓝丽佳美化工科技中心，北京100096）摘要：在离子蚀刻预处理及磁控溅射镀过渡镍层之后，在TC4钛合金上制备了结合力良好的镍−碳化硅复合镀层。

扫描电镜表征及摩擦磨损测试的结果表明，在镍镀层中均匀分散的碳化硅颗粒可有效提高其耐磨性。

关键词：钛合金；镍；碳化硅；复合电沉积；离子蚀刻；磁控溅射；形貌；摩擦学中图分类号：TQ153.2 文献标志码：A 文章编号：1004 – 227X (2021) 11 – 0834 – 04Electrodeposition of Ni–SiC composite on TC4 titanium alloyWANG Jianqi 1, LIU Hao 2, LI Jiazhu 3, *(1. Tianjin Qiwei Metal Surface Treatment Co., Ltd., Tianjin 301614, China;2. State Power Investment Corporation Hydrogen Energy Co., Ltd., Beijing 102209, China;3. Beijing Blue Chemicals Center, Beijing 100096, China)Abstract: A Ni–SiC composite coating with good adhesion strength was electrodeposited on TC4 titanium alloy pretreated by ion etching and magnetron sputtered with a Ni intermediate layer. The scanning electron microscopic characterization and the friction and wear test result showed that the uniform distribution of SiC particles in the electrodeposited Ni coating effectively improves its wear resistance.Keywords:titanium alloy; nickel; silicon carbide; composite electrodeposition; ion etching; magnetron sputtering; morphology; tribology钛合金是20世纪50年代发展起来的重要结构材料，是在钛的基础上通过添加其他元素而形成的。

sic纤维钛基复合材料简介

钛基复合材料加工
前言
在现有的基础上提高高温钛合金的使用温度存在着较大的困难，难以满足日益苛刻的综合性能要求。于是，钛合金向钛材料的新一族——钛基复合材料(TMCs)发展的转移趋势也应运而生。近年来，由于其相对钛合金更为优异的综合性能，钛基复合材料引起人们广泛关注。
钛基复合材料的种类

钛基复合材料主要分为两大类：连续纤维增强钛基复合材料和颗粒增强钛基复合材料。早期研究的主要领域是以碳化硅纤维增强的钛基复合材料，可显著提高基体合金的机械性能，但纤维增强钛基复合材料受到以下几个因素的制约：碳化硅纤维价格昂贵、加工工艺复杂、各向异性。此外，钛基复合材料中SiC纤维不钛基体热膨胀系数相差较大，容易在制备和服役过程中产生较大的热应力，且在高温条件下不钛基体发生界面反应而生成TiCx、Ti5Si3(C)等产物，严重影响复合材料的性能。上述几个因素严重地限制了连续纤维增强钛基复合材料的应用。最近，以外加或原位生成的非连续增强钛基复合材料因其制备和加工工艺不钛合金相似，成本不钛合金材料接近，可望在航空航天和军工领域的许多高温结构中获得实际应用。低密度、高模量和高强度的陶瓷颗粒或短纤维加入钛合金基体中，可显著提高材料的比模量、比强度和蠕变性能，进一步提高它的使用温度，以满足高温钛合金丌断发展的需要。因此，非连续增强钛基复合材料是目前的重要研究方向。此外，陶瓷增强相可显著提高基体合金的耐磨性，结合钛合金耐腐蚀的优点，满足航空航天和军工领域对材料耐磨、耐蚀的要求。
成型方法
2 纤维涂层法(MCF)
图5 MCF法制备FTMCs的示意图
成型方法
2 纤维涂层法(MCF)
用纤维涂层法可以获得最佳的纤维分布。该工艺用物理气相沉积法(PVD)把基体合金作为涂层材料，均匀地涂在单根纤维上，然后将基体涂层纤维捆绑、排布、封装后热压或热等静压成形，如图4所示。

TC4钛合金基体SiC涂层抗磨损性能分析

TC4钛合金基体SiC涂层抗磨损性能分析金属材料在机械制造业中有着举足轻重的地位,在制造业不断发展的进程中,越来越多更加精密或先进的机构对金属材料提出更高的要求,一些金属拥有各种优异的性能,但表面性能较差,限制了自身在制造领域的应用,研究者利用在金属表面制备特殊涂层的方法解决这一难题。

依据涂层材料和功能的不同,一些涂层-基体材料在使用过程中总会有各种各样的缺陷,不能完美弥补金属表面性能的缺陷,以Si C涂层-钛合金基体为例,钛合金拥有比强度高、耐热、耐腐蚀、无磁性、密度小的优秀性能,但抗磨损性能较差,在钛合金基体上制备Si C涂层可以有效提升钛合金的抗磨损性能。

然而,Si C陶瓷材料脆性大、塑性变形能力差,受到不可抗外力时容易产生脆性断裂,同时,Si C陶瓷涂层与钛合金基体间的热导率和热膨胀系数往往有很大差异,使得外界温度变化或涂层受到摩擦生热时,两者结合面处产生较大的内应力使涂层产生裂纹甚至局部脱落,从而影响涂层抗磨性能,降低涂层使用寿命。

本文从多个角度探究Si C涂层厚度对钛合金基体抗磨损性能的影响,为寻找最优涂层厚度提供理论依据。

本文所做的理论分析主要利用有限元软件ABAQUS完成,为了使仿真分析尽可能的贴近真实情况,同时为新型材料的本构模型获得提供理论参考,对Si C和TC4钛合金进行了纳米压痕试验,以获得两种材料的杨氏模量和硬度,对TC4钛合金进行了准静态拉伸试验、高温拉伸试验以及速度突变拉伸试验,以获得TC4钛合金的J-C本构模型参数,由于试验条件与时间关系,没有对Si C的D-P本构展开实验获得,而是引用刘雷雷师兄硕士论文中的模型参数。

为了验证仿真模型的可靠性,本文分别做了Si C与TC4钛合金的纳米压痕仿真,以及TC4钛合金的准静态拉伸仿真、高温拉伸仿真以及速度突变拉伸仿真,仿真的各项规划与对应试验完全一致,通过仿真结果与试验结果对比,证明了本文仿真模型的可靠性。

利用ABAQUS有限元软件,模拟涂层较厚,被摩擦时划痕深度小于涂层厚度时,磨粒摩擦TC4钛合金基体Si C陶瓷涂层的过程,通过改变磨粒加载力与摩擦速度模拟不同的摩擦条件,从涂层与基体间垂直拉应力、涂层与基体间切向应力、涂层与基体热膨胀倍数比较、涂层磨损率四个角度进行对比分析,探讨涂层厚度对涂层防磨损性能的影响。

增材制造钛合金tc4的变形及失效机理研究

增材制造钛合金tc4的变形及失效机理研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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TiNiNb钎焊Cf／SiC与TC4接头组织结构

第３７卷第１２期
２０１６年１２月
ห้องสมุดไป่ตู้
焊接学报
ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＦＴＨＥＣＨＩＮＡＷＥＬＤＩＮＧＩＮＳＴＩＴＵＴＩＯＮ
Ｖｏ１．３７Ｎ。．１２
５００ｏＣＪ接头耐温性能较差
，
，不能充分发挥Ｃｆ／ＳｉＣ的长方体．ＴＣ４钛合金的组分为Ｔｉ＿ｌ５Ａｌ４Ｖ（质量分
复合材料的高温性能．寻找合适的高温钎料是解决数，％），切割成１０ｍｍ× １０ｍｍ× ３ｍｍ的长方体．Ｃ／ＳｉＣ复合材料与ＴＣ４钛合金钎焊接头耐温问题的用电弧熔炼的方法将（质量分数，％）９９．９Ｔｉ，９９．６Ｎｉ有效途径之一．ＴｉＮｉＮｂ合金力学性能良好，热稳定和９９．９Ｎｂ熔炼成Ｔｉ．ＮｉＮｂ。共晶合金，利用
合材料常被应用于航空航天发动机、先进火箭燃烧生相变．为了探索合适的高温钎料，解决接头的耐温问室等高温场合 ¨ ］．由于加工性能的限制，有必要将
文中采用ＴｉＮｉ．Ｎｂ。共晶合金粉末钎料钎Ｃ／ＳｉＣ复合材料与金属连接起来，特别是钛合金，这题，ｆ／ＳｉＣ复合材料与ＴＣ４钛合金，以形成良好的接样可以获得彼此互补的优势，有利于扩大Ｃｆ／ＳｉＣ复焊Ｃ合材料和钛合金的应用．

TC4钛合金摩擦焊接头的力学性能及显微组织

TC4钛合金摩擦焊接头的力学性能及显微组织刘小文1,　史永高2,　毛信孚1,　杜随更1(1.西北工业大学,西安　710072;2.西安工学院,西安　710032)摘　要:　对钛合金T C4(T i-6Al-4V)摩擦焊接性能进行了较详细的试验分析。

结合摩擦焊接参数的优化选择,叙述了该合金摩擦焊接过程的特点,讨论分析了其焊接接头的力学性能及焊合区的显微组织结构。

试验结果表明,该合金具有良好的摩擦焊接性,在无特殊保护措施的条件下,优化工艺,可获得良好的焊接接头。

由于T C4钛合金导热系数小,热塑性高,容易氧化,摩擦焊亦选用较小的规范参数。

焊合区硬度略低于母材,拉伸试样断于母材,拉伸、冲击断口均表现出明显的韧性断裂特征。

力学性能数据表明,用优化的规范参数,T C4钛合金可获得等强、等韧甚至超强、超韧于母材的摩擦焊接接头。

T C4钛合金摩擦焊接接头焊合区组织为细密的网蓝状组织,焊合区与母材过渡区为双态组织。

关键词:　钛合金摩擦焊接;力学性能;显微组织中图分类号:TG404 文献标识码:A 文章编号:0253-360X(2001)06-77-04刘小文0　序言T C4属于典型的α+β两相钛合金。

由于其具有较高的比强度,在航空工业常用于制造航空发动机压气机叶片、盘及某些紧固件等。

在其它工业部门也有广泛的用途,其部件的品种、形状、结构繁多。

据报道,对于钛合金结构所用的焊接方法有氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊、点焊、钎焊以及真空扩散焊[1]。

目前国内还未见到有介绍钛合金摩擦焊接的报道。

近年来,随着新材料、新结构的发展,摩擦焊接技术的优越性亦显得更加明显。

本文探讨了T C4钛合金摩擦焊接过程的特点,优化了摩擦焊接规范参数,讨论和分析了焊合区显微组织结构及力学性能,为进一步扩大摩擦焊接技术在钛合金结构中的应用提供了一定的理论和实践依据。

1　试验材料与设备本试验所用材料为<28mm的T C4钛合金棒料。

其化学成分如表1所示,力学性能如表2所示。

TC4钛合金表面激光NiAlVC复合合金化的试验研究

第38卷第1期2013年1月HEAT TREATMENT OF METALSVol.38No.1January 2013TC4钛合金表面激光NiAl-VC 复合合金化的试验研究任博，王维夫，姚建华（浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室，浙江杭州310014）摘要：为了改善钛合金表面性能，采用CO 2激光器在钛合金表面进行了NiAl-VC 复合合金化试验，分析了合金化层的组织结构和物相组成，测试了合金化层的显微硬度。

结果表明，由于温度梯度和冷却速度的差异，合金化层的最表层、次表层与中下层呈现出不同的组织结构。

合金化层与基体实现冶金结合，合金化层含有TiC 、Al 2NiTi 3C 、NiTi 、Ti 2Ni 及Ti 3Al 多种增强相，使得其显微硬度达996HV0．1，比基体有较大提高。

关键词：钛合金；激光；合金化；显微组织；显微硬度中图分类号：TG178文献标志码：A文章编号：0254-6051（2013）01-0063-04Experiment study on TC4alloy surface laser NiAl-VC composite alloyingRen Bo ，Wang Weifu ，Yao Jianhua（Key Laboratory of E＆M ，Ministry of Education ＆Zhejiang Province ，Zhejiang University of Technology ，Hangzhou Zhejiang 310014，China ）Abstract ：In order to improve the titanium alloy surface properties ，an experiment of laser NiAl-VC composite surface alloying on the titanium alloy by CO 2laser was carried out．The microstructure and phase composition of the alloyed layer were investigated ，and the microhardness was measured．The results show that as temperature gradient and the cooling speed differences ，the top surface ，the subsurface and the lower layer present a significant differences microstructure in the whole alloyed layer．The metallurgical bonded interface between the alloyed layer and the substrate is achieved．The microhardness of the alloyed layer comes up to 996HV0．1，higher than that of the substrate ，which is enhanced by TiC ，Al 2NiTi 3C ，NiTi ，Ti 2Ni and Ti 3Al strengthening phases in the alloyed layer．Key words ：titanium alloy ；laser ；alloying ；microstructure ；microhardness收稿日期：2012-06-26作者简介：任博（1986—），男，陕西汉中人，硕士研究生，主要从事激光合金化方面研究。

TC4钛合金对接板零件热成形工艺研究

TC4钛合金对接板零件热成形工艺研究顾俊海;刘蓓蓓;张骁【摘要】TC4钛合金的屈强比高、弹性模量小，热成形是目前TC4钛合金零件成形的主要方法之一。

热成形主要为了提高钛合金的塑形，减少零件的回弹。

针对一种典型钛合金弯曲件对接板零件的热成形工艺进行了研究，在确定工艺方案的基础上完成了热成形模具的设计，并进行了相关试验，最终确定了对接板零件的热成形工艺参数并得到了符合图样要求的零件。

%Due to the TC4 titanium al oy with the mechanical properties of high yield ratio and low elastic modulus, the hot forming becomes one of the most useful solution of it. The hot forming is used to improve the plasticity and reduce the springback of titanium. This paper focuses attention on the development of hot forming process for the TC4 titanium lap plate and designs the die based on the hot forming process. The qualified products are ultimately obtained with the optimized forming parameters .【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P48-49,53)【关键词】钛合金;热成形;工艺;模具设计【作者】顾俊海;刘蓓蓓;张骁【作者单位】上海飞机制造有限公司，上海200436;上海飞机制造有限公司，上海200436;上海飞机制造有限公司，上海200436【正文语种】中文【中图分类】TG166.5钛及钛合金是一种重要的战略金属材料，在航空航天、海洋开发、化工、电力、冶金、汽车、建筑以及日常生活中具有广泛的用途[1]。

TC4钛合金绝热剪切带的微观组织及织构

TC4钛合金绝热剪切带的微观组织及织构摘要：本文研究了TC4钛合金绝热剪切带的微观组织及织构。

使用SEM、TEM和EBSD等技术对样品进行了分析，发现该合金绝热剪切带的晶粒尺寸均匀，分布规律性好，具有一定的织构。

关键词：TC4钛合金，绝热剪切带，微观组织，织构正文：TC4钛合金是一种广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域的重要结构材料。

由于其优异的力学性能和化学性能，TC4钛合金已成为当前最理想的航空发动机材料之一。

为了提高其加工性能和强度，人们采用了绝热剪切带工艺对其进行加工和改性，使其具有更好的力学性能和耐蚀性。

绝热剪切带是一种热力学力学联合加工方式。

在绝热状态下，通过剪切应变来使材料发生塑性变形，使得晶粒得到细化，从而提高材料的力学性能。

研究表明，绝热剪切带可以显著改善TC4钛合金的织构和微观组织结构，并且可以明显提高材料的耐腐蚀性和强度。

本文采用SEM、TEM和EBSD等技术对TC4钛合金绝热剪切带进行了分析。

发现该合金绝热剪切带的晶粒尺寸均匀，分布规律性好，具有一定的织构。

通过EBSD技术的分析可以发现，在绝热剪切过程中，TC4钛合金的晶粒呈现出明显的织构。

晶粒的取向分布与力学应变的方向有关，表明绝热剪切带工艺通过控制晶粒取向的方式，实现了钛合金的微织构设计。

总之，本文研究了TC4钛合金绝热剪切带的微观组织及织构，证明该工艺能够有效地改善钛合金的力学性能和耐腐蚀性，为TC4钛合金的加工和应用提供了新的思路和方法。

进一步地，本文对TC4钛合金绝热剪切带的微观结构和织构进行了深入的分析和探讨。

通过TEM技术的应用，我们发现TC4钛合金绝热剪切带中的晶界呈现出明显的退化现象，即晶界的移动和扭曲。

这一观测结果表明绝热剪切带工艺促进了塑性变形过程中晶体结构的重构，从而得到了更为优异的微观结构和织构。

此外，本文还比较了绝热剪切带前后TC4钛合金的力学性能差异。

通过实验测试，我们发现绝热剪切带后的TC4钛合金材料的屈服强度、抗拉强度和硬度均有所提高。