高强高韧钛合金研究与应用进展_杨冬雨
金属高强韧性材料的研究与应用
金属高强韧性材料的研究与应用引言：金属材料广泛应用于工程领域，而高强韧性材料的研究与应用则是金属材料领域的重要研究方向。
通过改变金属的组织结构和添加特定的合金元素，可以提高金属材料的强度和韧性，从而满足不同工程领域对材料性能的要求。
本文将着重介绍金属高强韧性材料的研究进展以及其在航空航天、汽车制造和建筑领域的应用。
一、金属高强韧性材料的研究进展1.力学性能的优化高强度和高韧性是金属材料的两个重要性能指标，因此金属高强韧性材料的研究首先需要从力学性能上进行优化。
通过混合微观组织的方法、晶界工程和合金化等手段，可以增强材料的强度并提高其延展性和韧性。
例如，添加微量的强化相可以细化晶粒尺寸，从而增加晶界位错的数量，提高抗拉强度，而通过合理控制晶界能量的方法，可以增强材料的韧性。
2.组织结构的优化金属高强韧性材料的研究还需要优化材料的组织结构。
例如，利用奥氏体相与体心立方相的共存形成双相结构的合金具有良好的延展性和强度。
此外，通过调控晶粒的取向和尺寸分布，可以改善材料的力学性能。
近年来，多相微纳复合结构的出现，进一步提高了金属材料的强度和韧性。
3.新型材料的开发随着科技的不断进步，新型的高强韧性材料不断涌现。
举例来说，高熵合金是一种由多种高熔点金属元素组成的合金，具有独特的均匀混合微纳复合结构，因此具有很高的强度和韧性。
利用奥氏体相与体心立方相的共存形成双相结构的合金具有良好的延展性和强度。
此外，通过调控晶粒的取向和尺寸分布，可以改善材料的力学性能。
近年来，多相微纳复合结构的出现，进一步提高了金属材料的强度和韧性。
二、金属高强韧性材料在航空航天领域的应用1.航空发动机材料航空发动机工作在极端的高温和高压环境下，对材料的强度和耐高温性能提出了挑战。
金属高强韧性材料可以满足航空发动机零部件对高温、高压和高速环境下的要求，提高发动机的可靠性和使用寿命。
2.航空航天结构材料航空航天结构材料需要具备较高的强度和韧性，以应对极端的载荷和环境挑战。
高强高韧钛合金研究与应用进展_杨冬雨
何为“千锋大数据”？它的特点及用途又是什么？所谓“千锋大数据”是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合，是指从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力。
千锋大数据的技术，包括大规模并行处理(MPP)数据库，数据挖掘电网，分布式文件系统，分布式数据库，云计算平台，互联网，和可扩展的存储系统。
了解了“千锋大数据”之后，那么我们就来详细看看什么是它的特点及用途？“千锋大数据”的四大特点据悉，千锋大数据(Big Data)是指“无法用现有的软件工具提取、存储、搜索、共享、分析和处理的海量的、复杂的数据集合。
”业界通常用4个V(即Volume、Variety、Value、Velocity)来概括千锋大数据的特征。
一是数据体量巨大(Volume)。
截至目前，人类生产的所有印刷材料的数据量是200PB(1PB=210TB)，而历史上全人类说过的所有的话的数据量大约是5EB(1EB=210PB)。
当前，典型个人计算机硬盘的容量为TB量级，而一些大企业的数据量已经接近EB量级。
二是数据类型繁多(Variety)。
这种类型的多样性也让数据被分为结构化数据和非结构化数据。
相对于以往便于存储的以文本为主的结构化数据，非结构化数据越来越多，包括网络日志、音频、视频、图片、地理位置信息等，这些多类型的数据对数据的处理能力提出了更高要求。
三是价值密度低(Value)。
价值密度的高低与数据总量的大小成反比。
以视频为例，一部1小时的视频，在连续不间断的监控中，有用数据可能仅有一二秒。
如何通过强大的机器算法更迅速地完成数据的价值“提纯”成为目前千锋大数据背景下亟待解决的难题。
四是处理速度快(Velocity)。
这是千锋大数据区分于传统数据挖掘的最显著特征。
根据IDC的“数字宇宙”的报告，预计到2020年，全球数据使用量将达到35.2ZB。
在如此海量的数据面前，处理数据的效率就是企业的生命。
“千锋大数据”的用途第一，对千锋大数据的处理分析正成为新一代信息技术融合应用的结点。
高强度高弹性钛合金的研究进展
高强度高弹性钛合金的研究进展肖文龙, 付 雨, 王俊帅, 赵新青, 马朝利（北京航空航天大学 材料科学与工程学院，北京 100191）摘要：钛及钛合金是航空、航天和国防武器装备等领域重要的轻质结构材料。
钛合金较低的弹性模量赋予其优良的弹性功能特性，被应用于航空航天等领域的紧固件和弹簧等元器件。
目前常用的高强钛合金弹性模量较高，不能完全满足应用需求，强度和弹性性能匹配有待进一步提高。
本文综述了高强度高弹性钛合金的发展现状以及新型合金的研发进展，从高强度高弹性钛合金的特点及存在的问题出发，提出基于电子理论的成分设计和β基体结构稳定性的组织调控方法，并简要介绍本课题组基于该方法进行的高强度高弹性钛合金的研究进展，最后展望了高强度高弹性钛合金的发展方向。
关键词：钛合金；强度；弹性；成分设计；组织调控doi ：10.11868/j.issn.1005-5053.2020.000085中图分类号：TG146.2 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2020)03-0011-14钛及钛合金具有高比强度、耐腐蚀、低弹性模量、超弹性和形状记忆等特点，在航空、航天、化工、武器装备和生物医疗等领域得到了广泛的应用[1-5]。
通过合金成分设计和热-机械处理微观组织优化，钛合金的力学性能和功能特性可以在很宽的范围内调控。
与钢铁材料相比，钛合金优良的力学性能和弹性性能，使其成为紧固件和弹簧等元器件重要的结构材料，在航空航天等领域发挥着重要作用[6-9]。
然而，钛合金的高强度和功能特性往往是一对鱼和熊掌不可兼得的矛盾体，如何兼具优异的力学性能和功能特性一直是先进钛合金研发的重点。
经过数十年的发展，新型钛合金的研发取得了一定进展，钛合金的强度和弹性性能匹配有了明显提高。
本文简要回顾高强度高弹性钛合金的发展现状，介绍新型高强度高弹性钛合金成分设计和组织设计方法，并概述本课题组基于该方法开展的研究工作，对其发展趋势进行展望。
高强韧SA508Gr.4N锻件国产化研制
高强韧SA508Gr.4N锻件国产化研制
杜东旭;任利国;赵德利
【期刊名称】《一重技术》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】介绍中国一重高强韧SA508Gr.4N钢锻件的最新国产化研制进展。
在ASME标准的基础上,提出更高的国产化SA508Gr.4N钢性能指标。
锻件性能优异,具有高强韧性,各项性能较核级SA508Gr.3钢锻件有大幅度提升。
讨论今后
SA508Gr.4N钢工程化应用的主要研发目标。
【总页数】4页(P33-36)
【作者】杜东旭;任利国;赵德利
【作者单位】中国一重天津重型装备工程研究有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM623;TG316
【相关文献】
1.太重大型铸锻件国产化研制项目奠基
2.ACP1000核电堆内构件用大锻件的国产化研制
3.太原重工大型铸锻件国产化研制项目设计
4.35CrNi3MoV高强韧性锻件研制
5.太重大型铸锻件国产化研制项目开工奠基
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钛合金材料的研究和应用
钛合金材料的研究和应用钛合金是一种具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优良性能的金属材料，因此在航空航天、汽车、医疗等领域有着广泛的应用前景。
本文主要就钛合金材料的研究和应用做简要介绍。
一、钛合金材料的分类按照组成元素和性能不同，钛合金材料可以分为纯钛、α型、β型等不同类型。
纯钛具有良好的塑性和可加工性能，广泛应用于制造医疗设备、音响等领域。
α型钛合金具有良好的强度和韧性，应用领域主要包括航空、航天、船舶等领域。
β型钛合金具有良好的高温性能和抗腐蚀性能，广泛应用于船舶、化学、生物等领域。
二、钛合金材料的研究进展在钛合金材料的研究领域中，表面改性和纳米材料是目前研究的热点之一。
表面改性指提高钛合金表面的抗腐蚀能力和机械强度，常用的方法包括阳极氧化、电解聚合物、电沉积等。
纳米材料指材料尺寸小于100nm的材料，通过制备纳米结构的钛合金材料可以提高其机械性能和抗腐蚀性。
近年来，高压扭剪、等离子喷射等技术已经成为制备纳米结构钛合金材料的重要方法。
三、钛合金材料的应用在钛合金材料的应用领域中，航空航天、汽车、医疗等领域是主要的应用领域。
航空航天领域是钛合金应用最早、规模最大的领域之一，在飞机、导弹、卫星等方面应用广泛。
钛合金可以减轻飞机重量，提高载荷能力，同时具有良好的耐高温性能和抗腐蚀性能。
汽车领域是近年来钛合金应用较为热门的领域之一。
钛合金可以替代钢铁等金属，达到轻量化的目的，同时提高汽车的安全性、抗腐蚀性和节能性。
医疗领域是钛合金应用领域中增长最快的领域之一，钛合金可以制造人工关节、牙科种植体、脊柱植入物等医疗器械。
相比其他金属材料，钛合金不会被人体组织排斥，并且具有耐腐蚀性能，逐渐成为医疗行业的首选材料。
综上所述，钛合金材料具有广泛的应用前景，在不断的研究发展中，钛合金材料也会更加完善。
在工业制造、医疗器械等方面，钛合金都将有着更广泛的应用。
新型钛合金材料表面耐磨性分析
新型钛合金材料表面耐磨性分析李会谦;刘雪琴【摘要】钛合金材料在发展过程中,开始向着民用领域转型,广泛应用于日常生产、生活中,对新型钛合金材料表面耐磨性进行分析,能够提高新型钛合金材料在实际应用中的使用寿命.通过对新型钛合金材料与传统钛合金材料的耐磨性进行实验,对两种材料磨损性能和摩擦系数曲线进行比较,可以看出新型钛合金材料表面硬度高,耐磨性好于钛合金材料.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】2页(P1-2)【关键词】新型钛合金材料;耐磨性;钛合金【作者】李会谦;刘雪琴【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100000;北京达飞安评管理顾问有限公司,北京100000【正文语种】中文【中图分类】TP302.3我国钛的研究与生产，从前几年开始就呈现出上升状态，钛的生产量与消费量大幅度提高。
国内对于钛的研究也出现多种领域和方向，新型钛合金材料的出现，将研究重点从航空领域向着民用领域发展。
按照合金用途，归纳为生物医用钛合金、高尔夫球杆用钛合金、船用透声钛合金等[1]。
新型钛合金材料在研究过程中，主要应用于医学、体育两个方面。
在医学领域应用中，主要将新型钛合金材料运用到人体植入以及医疗手术器械中。
在体育领域，主要将新型钛合金材料用于高尔夫球杆、球头等。
钛合金在不断研发过程中，已经出现耐蚀钛合金、耐热钛合金、低温钛合金、高强钛合金、高温钛合金、高韧钛合金等等。
按照合金加工方法，又有超塑成型钛合金和粉末冶金钛合金等[2]。
新型钛合金的总体发展趋势是多功能化和低成本化，新型钛合金材料拥有着其他材料不可比拟的优越性能，泛应用于生产生活中的各个领域。
但是，在实际应用过程中，新型钛合金材料表面磨损问题依旧没有得到很好的解决方法。
新型钛合金材料在使用过程中，磨损、腐蚀、疲劳是钛合金的主要失效原因。
据不完全统计，在钛合金零件的使用过程中有80%的零件失效是由磨损引起的。
磨损不仅会消耗材料，并且会增加生产中维修费用。
新型高强高韧铝镁硅合金的组织和性能
新型高强高韧铝镁硅合金的组织和性能张国鹏;杨伏良;马政;党小荔;熊落保;尹德艳【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(41)6【摘要】在6063合金基础上设计出一种新的Al-Mg-Si系合金.合金经熔炼铸造和挤压加工后分别进行退火、自然时效、人工时效处理,优化自然时效时间,并利用金相显微镜、X线衍射仪、扫描电镜及电子万能实验机对合金微观组织、断口形貌和力学性能进行检测分析.研究结果表明:新合金与6063合金相比具有更高的强度和塑性,人工时效态抗拉强度和伸长率分别达到314.32 MPa和19.63%,自然时效态抗拉强度、伸长率分别为277.26 MPa和28.61%(稳定值);新合金最佳自然时效时间为72 h.【总页数】6页(P2132-2137)【作者】张国鹏;杨伏良;马政;党小荔;熊落保;尹德艳【作者单位】中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;中南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410083;长沙新振升集团有限公司,湖南,长沙,410100;长沙新振升集团有限公司,湖南,长沙,410100【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.新型高塑铝-镁-硅系铝合金的力学性能 [J], 李文意;杨伏良;马政;孟德超;尹德艳;熊落保2.高强高韧铝锌镁钪合金板材制备及其组织性能演变 [J], 尹志民;邓英;赵凯;段佳琦;唐蓓;何振波;彭勇宜;姜锋;潘清林3.新型高强高韧Al-Zn铸造铝合金的组织与性能 [J], 林顺岩; 姚勇; 周志军4.高强高延伸率新型铝镁硅合金型材工艺试验研究 [J], 陈伟5.中铝西南铝高强高韧7050铝合金厚板通过适航鉴定 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种提升TC4钛合金材料强韧性水平的制备方法[发明专利]
![一种提升TC4钛合金材料强韧性水平的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6101b8d0ee06eff9aff807ab.png)
专利名称：一种提升TC4钛合金材料强韧性水平的制备方法专利类型：发明专利
发明人：董龙龙,卢金文,霍望图,刘跃,李亮,张伟,田宁,张于胜申请号：CN202010999259.7
申请日：20200922
公开号：CN111979436A
公开日：
20201124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种提升TC4钛合金材料强韧性水平的制备方法，该方法包括：一、选择基体材料和增强体材料；二、将增强体材料粉末与基体材料粉末混匀得混合粉末；三、经等离子烧结成型得到钛合金材料坯体；四、轧制或挤压变形加工后经固溶和时效处理，得到TC4钛合金基复合材料。
本发明α+β双相TC4钛合金为基体，引入高强β‑Ti钛合金为增强体，利用基体与增强体强度、塑性的差异，以及两者之间优异的界面相容性，结合热处理调控，使得基体与增强体的性能相互配合弥补并改善，进而非均质结构的TC4钛合金基复合材料的强度和塑性较TC4钛合金材料均得到提升，且更为协调匹配，为国防战略装备的高精度和小型智能化发展提供技术保障。
申请人：西安稀有金属材料研究院有限公司,西北有色金属研究院
地址：710016 陕西省西安市西安经济技术开发区凤城二路45号1幢1单元10101室
国籍：CN
代理机构：西安创知专利事务所
代理人：马小燕
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TiB19钛合金时效过程中的相变研究
西北工业大学硕士学位论文Ti-B19钛合金时效过程中的相变研究姓名：罗媛媛申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：曾卫东20060301第一章绪论次对称关系。
这样各个柱面的指数分别为（１０ｉｏ），（０１ｉＯ），（ｉｌＯＯ），（ｉＯｌＯ），（０１１０）和（１１００），都是由１，ｌ，０，０四个数字依不同排列组成。
常用（ｈｋｉ１）代表，叫做密勒～布喇菲指数。
四指数中，有ｈ十ｋ＝ｉ的关系（图１＿３）。
图１－２ａ－Ｔｉ和§－Ｔｉ晶体结构圈六方晶体结构的侧面和基面各有三个滑移系。
但是，只有四个独立的滑移系。
在棱锥面上的滑移是由一个侧面和一个基面组成，不能看作是一个独立的滑移系，并不增加滑移系的数目。
因此，多晶的六方伐．Ｔｉ是很难变形的。
其有的塑性是次滑移系的开动和可能的机械孪晶造成的。
０Ｌ．Ｔｉ中的三个滑移系，如图１—３所示。
Ｃ图１－３（ｂｅｅ）ａ．ｎ原予的滑移系图体心立方的Ｂ－Ｔｉ晶胞内有两个原子，分别位于坐标（０，０，０）７西北工业大学工学硕士学位论文点上，其晶格常数ａ为０．３３０６ｎｍ。
ｂｍ。
／ａ（最小的滑移组成）＝１／２√３。
ｏ．８７。
在立方体系中，同样用密勒（Ｍｉｌｌｅｒ）指数来表示。
用晶向指数和晶面指数来分别表示不同的晶向和晶面。
体心立方配位数为８，立方点阵具有６个ｆ１１０｝平面为滑移面，其中每个平面又有２个《１１１）方向为滑移方向，所以共有１２个独立的滑移系。
由于纯钛有同素异构转变，所以钛合金～‘般都有这一转变，只是转变温度随合金元素种类和含量的不同而不同。
钛合金中的同素异构转变温度对合金成分极为敏感。
同一合金，由于炉次不同，甚至同一炉次的合会，由于成分上的波动（包括所含氧、氮等杂质元素的差异），其Ｂ转变温度可能相差５～７０。
Ｃ，ｒ一般相差４０℃左右。
在制定钛合金热加工工艺时，必须考虑这一一特点。
图１．４根据Ｂｕｒｇｅｒｓ位向关系的Ｂ／ｎ转变示意图具有同素异构转变的合金往往可以利用其同素异构转变使晶粒细化。
高强度金属材料的研究及应用
高强度金属材料的研究及应用随着科技的不断进步，高强度金属材料在现代工业生产和军事装备中的应用越来越广泛。
高强度金属材料具有硬度高、强度大、耐磨性好、抗腐蚀性强等特点，因此在机械制造、航空制造、汽车工业以及军事装备等领域中得到了广泛应用。
本文将探讨高强度金属材料的研究及其在工业生产和军事应用中的应用。
一、高强度金属材料的研究高强度金属材料的研究始于20世纪初，当时主要是在武器制造领域中的应用。
经过多年的发展，高强度金属材料的类别不断增加，应用范围和品质也得到了很大的提高。
目前，高强度金属材料主要分为钢、铝合金、镁合金、钛合金、镍基合金、钼合金等。
这些材料在硬度、强度、耐磨性和抗腐蚀性等方面都有很大的优势。
目前，高强度金属材料的研究主要集中在下列几个方面：1. 变质处理变质处理是提高高强度金属材料强度的一种方法。
变质处理是指原来由单一的组分构成的金属变质到有序的金属合金或晶体。
变质后的金属晶体具有更好的物理性能，比如强度、硬度和韧性等。
2. 形变处理形变处理是通过加工变形来改变材料的微观结构和性能。
常用的形变方法包括拉伸、压缩、轧制、锻造等。
在形变过程中，材料因受到拉张和压缩的反复变形而变薄、变长、变窄，使金属晶体发生了更加复杂的变化，从而显著提高了高强度金属材料的强度和硬度。
3. 超塑性成形技术超塑性成形技术是一种高精度的金属成形工艺，其原理是利用高温下金属微观组织结构改变，使金属材料具有很好的塑性和韧性。
这种方法广泛应用于制造复杂的零部件，如飞机发动机叶片和前轮轮缘等。
二、高强度金属材料的应用1. 机械制造领域高强度金属材料在机械制造领域中的应用主要是提高机械零件的强度和硬度。
例如，飞机、车辆和船舶的骨架和结构，以及各种机械工具和仪器的零部件都需要高强度金属材料来进行制造。
同时，高强度金属材料的应用还可以加强钻头、磨削和沙嘴等零部件的使用寿命。
2. 航空制造领域高强度金属材料在航空制造领域应用极为广泛。
EBM成型TC4钛合金研究进展
EBM成型TC4钛合金研究进展EBM（Electron Beam Melting）是一种先进的金属添加制造技术，已被广泛应用于制造高性能的钛合金材料。
TC4钛合金是一种具有优异机械性能、耐热性能和耐腐蚀性能的常见钛合金。
本文将介绍EBM成型TC4钛合金的研究进展。
近年来，随着EBM技术的不断发展和改进，研究人员对于EBM成型TC4钛合金进行了广泛研究。
研究集中在材料性能优化、成型工艺优化和微观组织控制等方面。
对于材料性能的优化，研究人员通常从合金元素的选择和配比入手。
通过添加适量的合金元素，如铝、钒等，可以显著提升材料的耐热性能和机械性能。
通过调节成型工艺参数，如成型温度、速度和气氛等，也可以改善材料的力学性能和表面质量。
成型工艺的优化是研究人员关注的焦点之一。
在传统的EBM成型过程中，容易出现制品形状失真、表面粗糙度高和残余应力增加等问题。
为了解决这些问题，研究人员尝试采用预加热、气氛调控和快速冷却等工艺措施。
通过合理选择工艺参数，可以有效降低成型过程中的残余应力，提高制品的力学性能和表面质量。
微观组织的控制也是研究人员关注的热点。
TC4钛合金具有复杂的相转变行为，因此微观组织的控制对材料性能的影响非常重要。
研究人员通过调节成型工艺参数和合金元素的配比，成功实现了TC4钛合金的细晶化和相组织的均匀分布。
这些改进可以显著提高材料的塑性变形能力和疲劳寿命。
EBM成型TC4钛合金的研究进展取得了显著的成果。
通过优化材料性能、成型工艺和微观组织，可以制备出具有优异性能的TC4钛合金制品。
目前仍存在一些问题，如成本高、成型速度慢等。
未来的研究方向应进一步降低成本、提高成型效率，以促进EBM技术在TC4钛合金制造中的应用。
钛合金表面耐磨性能增强技术研究进展＊
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第17期·119·文章编号：2095-6835（2023）17-0119-03钛合金表面耐磨性能增强技术研究进展＊王冬玲，安江潮，刘思宇，王策，金超，冯明佳（吉林农业科技学院机械与土木工程学院，吉林吉林132101）摘要：钛合金由于其具有良好的特殊性能，应用领域也越来越广泛，除了航空航天业以外，其在海域潜艇、舰船和汽车工业、医疗器械以及日常体育用品等方面都被大范围应用。
但由于钛合金耐磨性比较弱，存在一定的缺陷，这又会限制其进一步拓宽发展应用领域。
目前很多学者对其耐磨性表面处理进行大量研究并取得一定的成果，从增强钛合金表面耐磨性技术研究出发，阐述单一处理技术和复合处理技术研究以及其相应的不足和未来展望。
关键词：钛合金；耐磨表面；增强技术；应用领域中图分类号：TG174文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.17.0351研究背景在科学技术快速发展时代的前提下，全球都面临新的科技革命。
为此，中国提出《中国制造2025》，航空航天业是其重要发展领域，航空材料加工是实现航空航天装备智能制造的基础[1]。
钛合金是多种用钛与其他金属制成的合金金属，具有强度高、耐蚀性好、密度低、低温性能好，在低温和超低温下仍能保持其力学性能、生物相容性好等多种良好特殊性能，其在航空航天、海洋、汽车、装甲和生物医学设备中得到越来越多的应用[2-8]。
在海洋中钛合金已经被广泛应用在鱼雷、舰艇、舰船等制造中。
主要用在鱼雷的弹体，潜艇的耐压壳体、推进器、管系、阀门以及声学装置等，舰船的泵、过滤器、管路、电器元件、紧固件等[9-12]。
钛合金在航空航天领域被广泛用于军机机身、航空发动机、飞机起落架等零部件且使用比例逐年增长，航空航天业发展重要指标之一就是钛合金的用量。
钛合金在汽车工业、医疗器械等领域也都有大量应用，如汽车的发动机气门、曲柄、连杆等，医疗器械中的人体关节替代以及手术器械。
《TC4-DT钛合金断裂韧性的组织相关性及其预测模型》范文
《TC4-DT钛合金断裂韧性的组织相关性及其预测模型》篇一摘要：本文着重研究了TC4-DT钛合金的断裂韧性与其组织结构的相关性，并建立了一个有效的预测模型。
通过对材料微观结构、相组成和晶体取向的详细分析，我们确定了影响断裂韧性的关键因素，并建立了相应的数学模型，以实现对断裂韧性性能的预测。
本文的研究成果为钛合金的优化设计和性能预测提供了重要的理论依据。
一、引言TC4-DT钛合金作为一种重要的工程材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空、航天、海洋工程等领域。
断裂韧性作为衡量材料抵抗裂纹扩展能力的重要指标，对材料的使用性能和安全性至关重要。
因此，研究TC4-DT钛合金的断裂韧性及其与组织结构的相关性具有重要的实际意义。
二、材料与方法本文采用金相显微镜、电子背散射衍射（EBSD）以及拉伸和断裂韧性实验等方法，对TC4-DT钛合金的微观组织和断裂韧性进行了深入研究。
通过对材料的显微组织进行观察，分析了不同相组成、晶粒大小、晶体取向等因素对断裂韧性的影响。
三、结果与讨论1. 微观组织分析通过对TC4-DT钛合金的显微组织进行观察，我们发现该合金主要由α相和β相组成，其中α相为基体相，β相为强化相。
晶粒大小均匀，晶体取向多样。
2. 断裂韧性与组织结构的相关性实验结果表明，TC4-DT钛合金的断裂韧性与其微观组织结构密切相关。
其中，β相的含量和分布对断裂韧性影响显著。
当β相含量适中且分布均匀时，合金的断裂韧性较高。
此外，晶粒大小和晶体取向也对断裂韧性有一定的影响。
3. 预测模型的建立基于对TC4-DT钛合金的微观组织和断裂韧性的研究，我们建立了以下预测模型：首先，通过金相分析和EBSD技术获得材料的相组成、晶粒大小和晶体取向等参数；然后，利用多元线性回归分析方法，建立这些参数与断裂韧性之间的数学关系；最后，通过该数学模型对TC4-DT钛合金的断裂韧性进行预测。
四、结论本文研究了TC4-DT钛合金的断裂韧性与其组织结构的相关性，并建立了有效的预测模型。
Ti-55531_钛合金室温强-塑-韧匹配化热处理工艺研究
精 密 成 形 工 程第15卷 第12期68 JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING2023年12月收稿日期：2023-10-25 Received ：2023-10-25基金项目：山东省军民融合项目（2020****0501）Fund ：Key Research and Development Program of Shandong Province (2020****0501)引文格式：李艳英, 李旻萱, 欧阳斌, 等. Ti-55531钛合金室温强-塑-韧匹配化热处理工艺研究[J]. 精密成形工程, 2023, 15(12): 68-78.LI Yan-ying, LI Min-xuan, OUYANG Bin, et al. Investigation into the Heat Treatment Technology to Enhance the Compatibility among the Tensile Strength, Ductility, and Fracture Toughness of Ti-55531 Alloy[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2023, 15(12): 68-78.*通信作者（Corresponding author ） Ti-55531钛合金室温强-塑-韧匹配化热处理工艺研究李艳英1，李旻萱2，欧阳斌1，葛金峰1，刘成1，常旭升2，綦育仕1,2，张宇2，陈刚2*（1.贵州安大航空锻造有限责任公司，贵州 安顺 561005；2.哈尔滨工业大学（威海） 材料科学与工程学院，山东 威海 264209）摘要：目的 采用Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr （Ti-55531）钛合金，研究了不同热处理工艺条件下室温强-塑-韧性能的匹配关系，为满足不同强度、断裂延伸率、断裂韧度综合服役性能要求提供热处理工艺参考。
【CN109930030A】一种αβ型高强、高冲击韧性钛合金及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910301903.6(22)申请日 2019.04.16(71)申请人 西部钛业有限责任公司地址 710201 陕西省西安市西安经济技术开发区泾渭工业园西金路西段15号(72)发明人 侯智敏 李维 唐进 邢秋丽 戴毅 欧阳文博 康聪 王兴 刘华 贠鹏飞 华瑶 谢英杰 王超男 张智 王彦皓 (74)专利代理机构 西安创知专利事务所 61213代理人 马小燕(51)Int.Cl.C22C 14/00(2006.01)C22C 1/03(2006.01)(54)发明名称一种α-β型高强、高冲击韧性钛合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种α-β型高强、高冲击韧性钛合金，由以下质量百分数的成分组成：Al4.5％～6.0％、Zr1.5％～2.5％、Mo0.5％～2.5％、V0.5％～2.0％、Fe0.5％～2.0％、Cr1.5％～3.0％，余量为Ti和不可避免的杂质；本发明还公开了一种钛合金的制备方法，该方法以大量TA15回收料为原料。
本发明的钛合金通过控制Moeq和Aleq，有效提高了其强度、塑性及韧性，满足了高强韧性能的匹配，同时分别采用Mo -V -Cr -Fe系、Al -Zr系强化β相和α相，增强了耦合强化效果，提高了强韧性匹配；本发明以TA15回收料为原料，降低了制备成本，解决了TA15残料的回收问题。
权利要求书1页 说明书7页 附图1页CN 109930030 A 2019.06.25C N 109930030A权 利 要 求 书1/1页CN 109930030 A1.一种α-β型高强、高冲击韧性钛合金，其特征在于，由以下质量百分数的成分组成：Al 4.5％～6.0％、Zr 1.5％～2.5％、Mo 0.5％～2.5％、V 0.5％～2.0％、Fe 0.5％～2.0％、Cr 1.5％～3.0％，余量为Ti和不可避免的杂质；所述α-β型高强、高冲击韧性钛合金经热处理后的抗拉强度大于1100MPa，屈服强度大于1000MPa，断后延伸率大于10％，断面收缩率大于25％，冲击韧性大于35J/cm2。
高强度钛合金
高强度钛合金
李玲玲
【期刊名称】《中国钨业》
【年(卷),期】1997(000)004
【摘要】日本专家研制成功一种新型钛合金,它具有超塑性、耐高温和强度极高等特点。
在300℃温度下的拉力试验中,这种钛合金的强度为30.1公斤每平方毫米,同普通的产品相比,延展性提高了13.8％。
【总页数】1页(P11-11)
【作者】李玲玲
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.23
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第35卷第4期Vol.35No.4稀有金属CHINESE JOURNAL OF RARE METALS2011年7月Jul．2011收稿日期：2011－03－31；修订日期：2011－05－10基金项目：国家科技部中韩联合研究项目（2010DFA52280）资助作者简介：杨冬雨（1979－），男，湖南宁乡人，硕士，工程师；研究方向：钛合金*通讯联系人（E －mail ：yangdongyu@comac．cc ）高强高韧钛合金研究与应用进展杨冬雨1*，付艳艳2，惠松骁2，叶文君2，于洋2，梁恩泉1（1．上海飞机设计研究院标准材料设计部，上海200232；2．北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室，北京100088）摘要：航空航天业的发展对高强度、高断裂韧性的新型钛合金的需求越来越迫切，研究具有自主知识产权并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。
综合评述了国外传统的Ti-1023、BT22合金、β-21S 合金、β-C 合金，新型Timetal555和VST55531合金以及我国的TB2和TB10合金等7种高强高韧钛合金研究及应用现状，分析了合金的成分、组织、强度、塑性、断裂韧性等特点。
根据国内外高强高韧钛合金发展现状，提出发展方向：研制R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa·m 1/2新型高强韧钛合金；新型合金成分应以Ti-Al-Mo-V-Cr 系为主；探索加工工艺与高强高韧钛合金合金组织及性能的关系；发展具有优异的淬透性及良好的锻造性能为主的大型锻件用高强高韧钛合金。
关键词：钛合金；高强；高韧；锻件doi ：10．3969/j．issn．0258－7076．2011．04．017中图分类号：TG146．2文献标识码：A文章编号：0258－7076（2011）04－0575－06Research and Application of High Strength and High Toughness Titanium AlloysYang Dongyu 1*，Fu Yanyan 2，Hui Songxiao 2，Ye Wenjun 2，Yu Yang 2，Liang Enquan 1（1．Department of Standard and Materials ，Shanghai Aircraft Design and Research Institute ，Shanghai 200232，China ；2．State Key Laboratory of Non-Ferrous Metals and Processes ，General Research Institute for Non-Ferrous Metals ，Beijing 100088，China ）Abstract ：With the continuous development of the aerospace industry ，the demand of new high strength and fracture toughness tita-nium alloy would grow increasingly．The research on new high strength and tough titanium alloy of intellectual property rights ，which was applied to large structures of aerospace ，aroused the interest of the world．The present development on the investigation of high strength and toughness titanium alloys was introduced ，including traditional foreign Ti-1023，BT22，β-21S ，β-C ，new type Timet-al555，VST55531and domestic TB2and TB10alloys．Meanwhile ，the characteristics of components ，structures ，strength ，plasticity and fracture toughness were analyzed．Based on the development of these titanium alloys ，the author's opinions about development trend in this field were also presented ：to develop a new high-strength and toughness titanium alloy with R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa ·m 1/2；the components of new alloy should be based on Ti-Al-Mo-V-Cr series alloy ；to probe into the relationship between processing technology and microstructure and properties of high strength and toughness titanium alloy ；to develop the high strength and toughness titanium alloy with excellent hardenability and good forgeability that were used as heavy forgings．Key words ：titanium alloys ；high strength ；high toughness ；forging钛及钛合金因具有比强度高、耐腐蚀性好等优点，已被广泛应用于在航空、航天、车辆工程、生物医学工程等各个领域［1，2］。
近年来，随着航空航天业对高强度、高断裂韧性的新型结构钛合金的需要越来越迫切，因此研究具有自主知识产权，能够替代超高强度钢并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。
高强高韧钛合金一般指抗拉强度在1000MPa 以上，断裂韧性在55MPa·m 1/2以上的钛合金。
表1为几种典型高强钛合金的概况，其中国外的高强高稀有金属35卷表1典型高强高韧钛合金概况Table1Survey of typical high strength and high toughness titanium alloyCommercial name Alloy composition Country Introduction year Mo-Equ．KβCategoryTi-1023Ti-10V-2Fe-3Al USA197111．11．07NearβBT22Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr Russia－12．21．14Nearββ-21S Ti-15Mo-2．7Nb-3Al-0．2Si USA198915．81．46Metastableββ-C Ti-8V-6Cr-4Mo-4Zr-3Al USA196919．71．82MetastableβTimetal-555Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-0．6Fe USA－14．71．45NearβVST55531Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr Russia－13．11．25NearβTB2Ti-3Al-5Mo-5V-8Cr China196921．92．02MetastableβTB10Ti-3Al-5Mo-5V-2Cr China－11．91．10Nearβ韧钛合金主要为美国的Ti-1023，俄罗斯的BT22合金，以及新型的Timetal555合金和VST55531合金，而中国的高强高韧钛合金则为TB2和TB10合金等。
高强高韧钛合金一般都为β钛合金，组织以β相为主。
这是因为β钛合金在固溶处理下的冷成型性和淬透性较好，合金时效后析出次生α相（αs）可大幅度提高合金强度。
1国外高强高韧钛合金1．1Ti-1023合金Ti-1023（Ti-10V-2Fe-3Al）合金是美国Timet公司于1971年研制成功，迄今为止应用最为广泛的一种高强韧近β钛合金［3，4］。
Ti-1023的成功应用应归结于它是一种高结构效益、高可靠性和低制造成本的锻造钛合金［5］。
为了提高合金的锻造性能和断裂韧性，要求合金中Fe的含量低于2%，O 的含量限制在0．13%以下［6］。
在同等强度等级下，合金在两相区固溶处理得到的组织具有良好的塑性［7，8］。
合金经热处理后其R m为965 1310MPa，KIC为99 33MPa·m1/2，有较好的强韧性匹配关系［9，10］。
Ti-1023之所以能够作为大型锻件用于结构材料中，主要因为合金具有良好的锻造性能。
Boyer［10］将Ti-1023与TC4的锻造流变应力进行比较，表明在使用相同的锻造设备和模具时，Ti-1023更易于变形。
换言之，Ti-1023比TC4可以在更低的温度下模锻，而锻后经热处理还可获得更佳的性能。
在不同的锻造工艺和热处理条件下，Ti-1023合金形成不同的α相和ω相：固溶处理水冷，生成水冷ω相；β区水冷经低于450ħ时效，生成等温ω相；时效温度超过400ħ的时，均匀α相在等温ω相上形核；经过连续时效处理，α相转变为细小的短针状片层，均匀分布在β基体上；两相区固溶生成晶界α相［11］。
该合金由于含有2%Fe，在熔炼时容易因成分偏析产生“β斑点”。
“β斑点”实际上是一种β转变温度比基体低的富Fe区，当在稍微低于基体转变温度进行热处理时就会发生偏析问题。
Ti-1023合金的出现填补了具有高强度，高断裂韧性和高淬透性结构钛合金的空白。
用该合金代替TC4合金可以减重20%，用它代替30CrMnSiA时，可减重40%。
它能提供中、高强和高韧性的棒材、板材或截面达125mm厚的锻件。
现已应用于波音777客机起落架转向架梁，欧洲空客公司制造的载客量达500人以上的世界最大的客机A380的主起落架支柱［12］。
1．2BT22合金BT22（Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr）合金是苏联在20世纪70年代研制成功的一种高合金化、高强度近β型钛合金［13］。
研究结果表明合金中添加5% Mo，5%V以及少量的Fe和Cr，即可稳定β相，在长时间加热时，其中包括在350ħ下长时间应力加热也不致引起共析转变脆化。