铼-钛（Re-Ti）功能梯度材料的设计与制备

利用电子束熔炼技术在钛合金基体上制备了铼钛(Re-Ti)功能梯度材料。通过对Re,Ti元素基本性质及Re-Ti二元合金相图的分析设计了Re-Ti梯度材料。通过模拟电子束熔炼温度场,确定了制备梯度材料的混合金属粉末配比和熔炼工艺。实验结果表明:Re-Ti梯度材料成形良好,桥渡层中各元素沿厚度方向连续均匀变化。     

钛粉在裂解聚碳硅烷制备陶瓷材料中的应用

以聚碳硅烷为先驱体，Ti粉为活性填料，研究了Ti粉对聚碳硅烷裂解反应及先驱体转化法制备的块体复相陶瓷的性能的影响，并表征了其晶相组成，结果表明，Ti粉可促进PCS的裂解反 ，增加先驱体的陶瓷产率，能降低先驱体在裂解过程中的线性收缩率和气孔率，提高陶瓷材料性能。     

30CrMnSiA钢螺栓电镀镉钛后的工程应用问题

为解决30CrMnSiA钢螺栓电镀镉钛后的实际工程应用问题,即为确保30CrMnSiA钢螺栓电镀镉钛后在火箭发动机上使用的安全性,为防止镀层脱落后螺栓防腐效果的减弱及可能产生的后脆问题。本文依据镉钛镀层破坏(磨损)试验、盐雾试验及后脆试验的结果,论证了30CrMnSiA钢螺栓在实际工程中采用电镀镉钛加涂覆软膜整体防护措施的可行性,并证明了镉钛+软膜防护层确为一种安全有效的整体防腐体系,值得在火箭发动机上所用的高强度螺栓上推广应用。     

一种卫星用钛内衬-碳纤维缠绕复合材料气瓶特性研究

为了研究复合材料高压气瓶固有特性,针对钛内衬（TA1）/碳纤维（T1000GB）缠绕柱形复合材料气瓶进行了特性分析和应力-应变检测。总结了内衬特性和复合层特性对气瓶产生的各种影响,根据柱形气瓶环向应变和纵向应变实测数据分析了瓶体应变的变化规律和主要影响参数,找出了瓶体强度薄弱区,为结构优化和同类产品设计提供了可靠数据和理论指导。     

TiC 颗粒增强钛基复合材料的动态损伤本构

分析了TiC颗粒增强钛基复合材料的微损伤演化规律,建立了含损伤演化的动态本构模型。TiC颗粒增强钛基复合材料在拉伸载荷作用下,微裂纹以翼型裂纹形式扩展,基于平面翼型裂纹扩展模型,建立了二维动态损伤本构关系,并退化到一维拉伸状态,假设微裂纹成核规律满足Weibull分布,得到了一维拉伸应力状态下能够反映TiC颗粒增强钛基复合材料的损伤演化规律的宏细观相结合的动态本构关系。模型计算结果与试验结果吻合较好。     

钛及其合金上直接电镀工艺研究

工业纯钛及钛合金上直接电镀的难点在于其对氧、氮等气体的亲和力很强,其表面极易形成一层致密而且稳定的氧化膜,且其在大多数介质中的钝化电位比铬、不锈钢等金属更负。为此研究了钛合金镀前的浸蚀工艺和活化工艺,研究了浸蚀液和活化液的组成及其对镀层结合力和粗糙度的影响。用XPS和XRD测定结果表明,经活化处理后钛基表面形成TiH_2活性膜,这种膜可以防止活性钛基再氧化并有利于提高镀层结合力。测试证明:采用本工艺所得镀层经常规、加热、冷热交变等试验,均无鼓泡、剥落等现象,表面粗糙度保持原有等级。     

Microstructure evolution of a hypereutectic Nb–Ti–Si–Cr–Al–Hf alloy processed by directional solidification

In this work, the Nb–14Si–24Ti–10Cr–2Al–2Hf–0.1Y alloy(at.%) was processed by the liquid–metal-cooled directional solidification(DS) at 1750 C with withdrawal rates of 1.2, 6,18 mm/min and post heat treatment(HT) at 1450 C for 10 h. The microstructures of the directionally solidified and heat treated samples were investigated. The results show that the microstructure of directionally solidified alloy mainly consists of petaloid Nbss+ Nb5Si3eutectics and Ti-rich Nbss+ Nb5Si3+ Cr2Nb eutectics. With the increase of withdrawal rate, the primary Nb5Si3is eliminated, Nbss+ Nb5Si3eutectic cells turn round and connected with the microstructure refinement and Nbss+ Nb5Si3+ Cr2Nb eutectics turn to a river-like morphology. After heat treatment,Nbss+ Nb5Si3+ Cr2Nb eutectics disappeared and petaloid Nbss+ Nb5Si3eutectics turn to a specific fiber-mesh structure gradually, which is promoted by higher withdrawal rates. Furthermore,both the volume fraction of Cr2Nb and the content of Cr in Nbssof Nbss+ Nb5Si3eutectics change regularly with the increase of withdrawal rate and heat treatment at 1450 C for 10 h.     

表面织构化–等离子表面渗铬复合处理对TA2纯钛耐磨性的影响

为改善TA2纯钛耐磨损性能,采用激光表面织构化–双辉等离子表面合金化复合处理技术在TA2表面制备铬改性层,并探究复合处理试样在室温和600℃温度下的摩擦学行为。结果表明,等离子合金化技术可在均匀的圆形织构单元表面上制备连续、致密的铬层,铬层厚度为55μm,主要由固溶体和CrTi、Cr₂Ti化合物相构成。渗铬处理显著提高了TA2的表面硬度;在室温和600℃条件下,表面织构化–等离子表面渗铬复合处理显著提高了TA2的耐磨性。就磨损失重而言,在室温和高温条件下,复合处理试样相对于TA2基体分别降低了77.2%和75%。     

BT-14钛合金舱口外盖白斑问题

BT-14钛板为某产品舱口盖结构用材料,焊前检查时,发现钛板表面有数量不等的白色圆状斑点。文章从白斑的外观形貌、微观组织以及力学性能等方面进行分析,重点研究了白斑组织对钛板使用性能的影响,并提出后续生产中的预防措施。