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热处理对薄壁TA1焊管高频感应焊接接头显微组织和力学性能的影响: 2024年; 首先对壁厚0.4 mm的薄壁TA1焊管进行高频感应焊接,随后,在不同温度下对焊接接头进行5 min的热处理。利用光学显微镜和扫描电镜分析了热处理前后焊接接头的显微组织,并对焊接接头的力学性能进行了测试。结果表明:热处理使TA1焊管焊接接头的显微组织和力学性能发生显著变化,当热处理温度为600℃时,焊接接头发生了完全再结晶,晶粒细小,抗拉强度略有下降,塑性增强,拉伸断口呈典型的韧性断裂特征,这主要是针状马氏体消失和细晶强化所致。; 叶枫周雷蔡琰张炎雨谢志雄董仕节董仕节; 关键词：TA1 显微组织

工业纯钛TA1退火过程中的应力诱导晶粒长大行为: 2024年; 探究了应力对纯钛再结晶行为的影响。在纯钛板的退火过程中施加弯曲应力,并观察一个截面在拉伸和压缩应力下的再结晶过程。制备了变形量分别为20%、40%和60%的工业纯钛TA1轧制板,然后将这些样品置于600℃和30 MPa下保温10 min。结果表明,在变形20%和40%的样品中,只观察到少数再结晶晶粒。此外,受应力区域的平均晶粒尺寸大于无应力区域。进一步将变形40%的轧制薄板在600℃和30 MPa下保温60和120 min,拉伸应力区域中晶粒的异常生长一直持续到达到临界尺寸,之后晶粒停止生长。再结晶过程中晶粒生长的持续增加可归因于应力促进的位错调节。具有有利条件的晶粒倾向于沿着所施加的应力方向异常生长。然而,钛板内的高密度残余位错导致晶粒生长的驱动力降低,导致临界尺寸的存在。这些发现解释了钛在拉伸和压缩应力下观察到的不同再结晶行为。; 刘继伟李学问房文斌; 关键词：TA1 再结晶应力

TA1高频感应焊接头和基体在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为: 2024年; 高频感应焊TA1薄壁管的焊接接头和基体在微观结构方面存在差异,电化学腐蚀行为往往是不同的。采用动电位极化技术和电化学阻抗谱(EIS),分析了TA1基体和焊接接头在不同浓度NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。实验结果表明,随着氯离子浓度的增加,TA1基体和焊接接头的腐蚀电位呈负偏移,极化电阻逐渐减小,腐蚀速率增大。相比基体,焊接接头的腐蚀电位更高、极化电阻更大、腐蚀速率更低,表明耐腐蚀性能更好。实验可为高频感应焊TA1薄壁管在海水环境中的实际应用提供一定的理论依据。; 李伟杰李菊英谢志雄董仕节董仕节叶枫; 关键词：高频感应焊电化学腐蚀

TA1箔力学性能和断裂行为的尺寸效应: 2024年; 对不同晶粒尺寸的100μm厚TA1箔进行单轴拉伸试验,研究其力学性能和断裂行为的尺寸效应,并构建基于尺寸效应的微尺度本构方程。结果表明,随着晶粒尺寸增大,钛箔的拉伸应力及强度呈现增大的趋势,伸长率先缓慢下降至25%,随后快速降低。拉伸过程中颈缩阶段和平缓阶段不断缩短,除晶粒尺寸为56.88μm的试样外,其余试样断口夹角处于50°~60°,为典型的剪切型断裂。晶粒尺寸超过21.08μm后,断口表面的撕裂棱和韧窝数量不断减少,断裂模式由塑性断裂转变为准解理断裂,晶粒尺寸大于36.14μm后,钛箔基体从HCP-Ti结构转变为FCC-Ti结构,位错密度降低,断口表面出现明显的解理断裂特征,断裂模式完全转变为解理断裂。基于表面层模型构建考虑尺寸效应的本构模型,可精确预测微尺度钛箔拉伸过程中的力学特性。; 丁小凤侯昱华蒯玉龙赵富强; 关键词：尺寸效应力学性能本构模型

TA1纯钛超声振动辅助压缩变形行为及本构建模: 2024年; 通过TA1纯钛的超声振动辅助压缩实验,探究了超声振动对材料流变行为以及微观组织演化的影响,分析了相应的声塑性作用机理,并基于遗传算法-人工神经网络(GA-ANN)建立了本构模型。结果表明:TA1纯钛中出现了明显的超声软化和残余软化现象。超声振动的残余软化效应可分为随应变衰减的非稳态部分和可长期保持的稳态部分,并且非稳态残余软化的占比随着超声振幅的增加而增加。超声振动作用下孪晶的快速饱和及下降导致了稳态的残余软化效应,而超声振动停止后均匀分布的位错的快速缠结则导致了非稳态残余软化效应的衰减。GA-ANN模型表现出较高的精度以及泛化能力,可准确描述随应变和超声振幅变化的超声软化和残余软化效应。; 张海栋邓磊唐学峰张茂王新云金俊松; 关键词：超声振动

不同电压对TA1板材氧化膜的厚度及着色的影响: 2024年; 钛作为一种独特的金属元素,凭借其出色的物理和化学性质,已经在我们的生活中占据了不可或缺的地位。在日用五金领域,钛锅、钛水杯、钛质餐具等钛制品也逐渐走向成熟。而作为钛制品其表面氧化膜不仅具备独特的物理特性,其绚丽多彩的颜色也被作为相关产品的一大特点。本文采用阳极氧化法在磷酸中通过对不同电压下TA1钛板表面TiO2氧化膜厚度与其色彩关系进行分析。发现在电解液为稀磷酸时,表面生成的TiO2厚度与电压呈现比较严格的线性关系,颜色变化与白光干涉颜色图谱一致,5V与100V较为接近,符合干涉色特点。在特定电压下时间对氧化膜的厚度影响不大。; 傅鸿博李媛媛; 关键词：TA1 氧化膜着色

黏结剂喷射3D打印工业纯钛TA1的组织与性能研究: 2024年; 目的探究不同类型黏结剂对黏结剂喷射3D打印(BJ3DP)制备TA1的C和O杂质含量、组织、性能的影响,并基于优选的黏结剂通过BJ3DP成形TA1,厘清烧结温度对微观组织、力学性能和电化学腐蚀性能的影响,为BJ3DP制备高性能TA1零件提供参考。方法基于BJ3DP打印技术,使用商用酚醛和2种自研黏结剂打印出纯钛TA1生坯,并将其固化、脱脂,随后分别在1320、1380、1440℃下烧结,对烧结后的样品进行C和O含量检测、扫描电镜测试、单向拉伸测试、电化学腐蚀试验测试。结果采用商用酚醛和SCUT-1黏结剂BJ3DP打印的TA1样品经1320℃烧结后,C和O含量较高且形成了TiC第二相,导致室温脆性较大。采用SCUT-2黏结剂BJ3DP制备TA1烧结态样品的C和O含量较低,质量分数分别为0.038%和0.100%,无第二相形成,并表现出良好的强度-塑性匹配。同时,随烧结温度的提高,基于SCUT-2黏结剂BJ3DP制备的TA1样品的相对密度从91.9%提高至95.4%,促使力学和电化学腐蚀性能同步提升。经1440℃烧结后,BJ3DP制备的纯钛TA1屈服强度为412 MPa、抗拉强度为502 MPa、断后伸长率为19.6%,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀电流密度低至309 nA/cm^(2)。结论SCUT-2黏结剂适用于BJ3DP成形钛及其合金,能够获得杂质含量低且无第二相的组织,提高烧结温度可有效降低孔隙等缺陷,进而获得综合性能优异的BJ3DP零件,且其性能优于粉末注射成形(MIM)制备的TA1的性能。; 肖攀陈维平黄丽冉程韬潜付志强; 关键词：力学性能电化学腐蚀性能

高温时效对TA1/TC4钎焊接头组织与性能的影响研究: 2024年; 试验采用Ti51ZrNiCu钎料,实现了TA1/TC4异种钛合金的真空钎焊连接,使用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)、能谱分析仪(Energy dispersive spectrometer, EDS)及X射线衍射仪(X-ray diffraction XRD)等分析方法研究了焊接接头的界面组织,分别研究了钎焊与高温时效过程,明确了两个阶段对接头组织与性能的影响,并总结了焊接工艺参数及焊后高温时效处理对组织结构的影响规律。结果表明,TA1/Ti51ZrNiCu/TC4接头的典型界面组织结构为:TAl/α-Ti+β-Ti+(Ti,Zr)_(2)(Ni,Cu)/TC4,其中焊接参数对接头界面组织的影响较小,试验具有较宽的工艺窗口,而高温时效处理对界面组织及力学性能具有较大影响,即高温时效消除焊后脆性组织是获得高质量接头的关键。高温时效处理后,(Ti,Zr)_(2)(Ni,Cu)化合物含量降低,界面组织更加均匀,力学性能显著提高且具有更好的稳定性,在935℃/3 min焊接参数下,高温时效处理120 min后,获得最大抗拉强度为319 MPa的钎焊接头。; 高德君武绍旺杨生旭张承浩周龙司晓庆李淳亓钧雷曹健; 关键词：TC4合金真空钎焊高温时效

轧制对爆炸焊接TA1/5052与TA1/1060/5052复合板组织与性能的影响: 2024年; 利用爆炸焊接的方法制备纯钛TA1与5052铝合金复合的TA1/5052复合板,以及加入中间层纯铝1060的TA1/1060/5052复合板,研究轧制对爆炸焊接态TA1/5052与TA1/1060/5052复合板组织与性能的影响,以及加入中间层对复合板界面的影响。结果表明:爆炸焊接态的TA1/5052与TA1/1060/5052复合板界面结合良好,在退火后其界面的组织主要为α-Ti、α-Al以及钛铝金属间化合物TiAl3;复合板硬度较钛、铝原始板材有较大的提升,同时具有良好的拉伸与弯曲性能,并且在力学性能测试过程中不发生分层。轧制后,由于轧制下压力的作用,导致复合板扩散层厚度下降,微观组织发生变化,界面附近的晶粒被挤压变形,并在进料过程中被逐渐拉长,呈现出纤维状组织,且轧制过程中产生强烈的加工硬化,导致复合板的抗拉强度与显微硬度增加。加入中间层可以明显改善复合板的界面形貌,抑制界面处Ti/Al金属间化合物的形成。; 吕琪丁旭罗海龙张振田晓东代闯; 关键词：中间层

GO掺杂对TA1钛合金等离子体电解氧化涂层硬度和耐磨性能的影响: 2024年; 本研究在掺杂氧化石墨烯(简称“CO”)的硅酸盐电解液中对TA1钛合金进行等离子体电解氧化处理,旨在获得较高硬度的等离子体电解氧化陶瓷涂层(PEO)。通过表征涂层的物相组成、表面与截面形貌、粗糙度、显微硬度、摩擦因数以及结合力等参数,分析了CO浓度对涂层性能的影响。研究结果表明,CO参与涂层的形成过程,能够有效地减小微孔和裂纹尺寸,表面粗糙度降低。涂层厚度虽然略有降低,但致密性显著增加。与未掺杂GO的PEO涂层相比,当GO掺杂量为0.6g·L^(-1)时掺杂GO的PEO涂层显微硬度提升18.54%,摩擦系数降低84%,临界载荷强度提高32.59%。; 张云龙董鑫焱王俊青姜涛翟梓棫李成海郝雪龙牛楚涵张唯一

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