2026,43(3):1-10
关键词: Ti90合金;冲击韧性;热处理;孪晶
Abstract:
研究了双重退火工艺对Ti90合金无缝管材微观组织及强韧性的影响。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等手段系统表征了热连轧态及双重退火态管材的显微组织及织构特征,测试了室温拉伸性能和低温冲击性能,并深入分析了其强韧化机理。结果表明,热连轧态管材经双重退火处理后,片层状α集束减少,α相发生明显球化并形成以等轴初生α相(α_p)为主的组织,同时β转变组织(β_t)中开始析出次生α相(α_s);随着第一重退火温度升高,α_p的球化程度和晶粒尺寸增大,β_t中的α_s也显著长大。管材经900??℃/1??h/AC+500??℃/4??h/AC双重退火后,表现出优异的综合力学性能。强韧化机理分析表明,Ti90合金在-20??℃冲击过程中易产生形变孪晶,主要类型为<1120>85°拉伸孪晶,该类孪晶可缓解位错塞积与应力集中,耗散冲击能量,同时促进多系滑移以增强塑性变形能力,从而显著提升合金的低温冲击韧性。
2026,43(3):11-17
关键词: TC4-DT钛合金;大变形;准β退火;异常晶粒组织
Abstract:
强变形锻造的钛合金结构件经准β退火后,可能产生异常晶粒组织(AGS),从而影响材料性能。为此,采用不同变形量和变形速率制备了5种TC4-DT钛合金方棒,对比分析了不同工艺制备的锻态试样微观组织与力学性能之间的关系。结果表明,经准β退火后,方棒横截面低倍组织自边部到心部呈现出三个明显的特征区域:正常区、粗晶区和大晶粒区。在强变形锻造过程中,TC4-DT钛合金方棒心部因变形能积聚产生显著热效应,同时诱导形成强{100}β织构。该织构不仅造成合金强度下降,还会与局部锻造温升耦合作用,最终导致再结晶阶段出现晶粒异常长大现象。方棒心部产生的剪切带随着变形量和变形速率的增加而变得更加明显,晶粒粗大且离散度增加。当晶粒细小均匀时,TC4-DT钛合金方棒在室温拉伸时表现为明显的韧性断裂;反之,当晶粒粗大且离散度较高时,表现为脆性解理断裂。
2026,43(3):18-24
关键词: 海绵钛;颗粒热机械固结;冷拉拔;力学性能
Abstract:
以海绵钛颗粒为原料,采用颗粒压坯热挤压工艺制备出直径分别为38 mm和24 mm的纯钛棒材,随后经多道次冷拉拔和道次间400℃退火,得到φ4 mm和φ1 mm的丝材,研究了纯钛棒材和丝材的显微组织和力学性能。结果表明:随着变形量的增大,钛丝的再结晶程度上升,显微组织由片层状逐渐转变为等轴状,其中φ1 mm丝材中心出现了直径5~25μm的孔洞,说明在拉拔过程中,海绵钛颗粒间弱连部位形成了集中孔洞。φ4 mm和φ1 mm丝材的屈服强度分别为355 MPa和230 MPa,抗拉强度分别为467 MPa和337 MPa,断后伸长率分别为23.2%和17.2%。丝材拉伸断裂模式为塑性断裂。
2026,43(3):25-30
关键词: TC11钛合金;管材;挤压速度;显微组织;力学性能
Abstract:
采用45 MN卧式挤压机制备外径145 mm、内径120 mm的TC11钛合金管材,并采用扫描电子显微镜(SEM)、电子万能材料试验机和轴向拉伸蠕变试验机对不同挤压速度下管材的组织及室温与高温力学性能进行研究。结果表明:当挤压速度为20 mm/s时,热挤压管材中再结晶晶粒出现长大粗化现象,此时管材室温强度较低,但塑性较高;当挤压速度增大至30 mm/s时,初生α相变得细小均匀,管材室温强度增加,塑性降低;当挤压速度继续增大至40 mm/s时,初生α相虽细小但均匀性变差,管材室温强度基本不变,塑性则进一步降低;管材在500℃/640 MPa条件下的蠕变速率随着挤压速度的增加而提升。综合分析表明,在30 mm/s挤压速度下制备的TC11钛合金管材具有更优的综合力学性能。
2026,43(3):31-38
关键词: PEM水电解;湿法喷涂-烧结;梯度多孔钛扩散层;孔结构;电化学性能
Abstract:
通过粉末轧制技术制备多孔钛生坯,随后采用湿法喷涂-烧结法获得梯度多孔钛扩散层。利用扫描电子显微镜、孔径分析仪、分析天平及质子交换膜(PEM)电解槽测试系统等设备,对梯度多孔钛扩散层的孔结构和电化学性能进行表征。结果表明:随着烧结温度升高,梯度多孔钛扩散层的孔隙率、最大孔径和平均孔径逐渐减小;随着电流密度增加,PEM电解槽槽压逐渐升高;烧结温度为1100℃时,梯度多孔钛扩散层具有最佳电化学性能,当电流密度分别为0.5、1、2、3 A/cm~2时,对应的槽压分别为1.542、1.640、1.798、1.939 V。梯度多孔钛扩散层在PEM水电解中具有广阔的应用前景。
2026,43(3):39-44
关键词: 沸腾氯化;四氯化钛;锡含量;精馏;高温还原;旋风收尘
Abstract:
针对沸腾氯化法制备四氯化钛时,四氯化锡与四氯化钛沸点接近难以分离、产品锡含量超标影响下游海绵钛质量的问题,剖析现有除锡技术的局限,提出“沸腾氯化—旋风除尘—矿物油除钒初馏—脱轻塔除硅锡—脱重塔除高沸点杂质”的全流程集成化锡含量控制工艺。通过优化脱轻精馏塔结构提升分离效率,将含锡副产物与除钒泥浆返至氯化炉顶部,利用炉顶高温梯度场中高活性炭将气态SnCl_4还原为固态SnCl_2,经旋风收尘器实现气固高效分离。工业试验表明,该工艺可将四氯化钛中锡含量稳定控制在2μg/g以下,兼具脱除深度高、成本低廉、流程集成度高、环境友好等优势,为四氯化钛精细化绿色生产提供了新技术方案。
2026,43(3):45-52
关键词: 中国钛工业;产能;产量;对策
Abstract:
以2025年中国钛矿、钛白粉、海绵钛、钛锭、钛材等主要钛产品的产能、产量、应用和进出口量等数据为依据,分析了中国钛工业经济运行情况,并针对目前钛工业存在的问题提出了相应的建议。2025年,我国钛白粉产量近10年来首次下降,海绵钛、钛材产量依然保持增长态势,但增速明显放缓。医疗、生活民品等领域对钛材的需求量有所增加,而化工、航空航天、3C领域对钛材的需求量有所放缓。2025年,冶炼端扩张速度显著快于加工端,结构性矛盾加剧,且冶炼和加工企业利润微薄,经营压力上升。
2026,43(3):30-30
关键词:
Abstract:
<正>~~
2026,43(3):30-30
关键词:
Abstract:
<正>~~
2026,43(3):44-44
关键词:
Abstract:
<正>传统商用钛合金(如Ti-6Al-4V)需添加大量合金元素以保障强度,成本高昂且加工难度大;工业纯钛、Ti-Al、Ti-Cu等低合金钛虽成本低廉、易加工,但常规凝固过程中易生成粗大的非共格脆性第二相,致使强度与塑性难以协同提升。激光粉末床熔融(LPBF)等增材制造技术具备超高冷却速率(10~5~10~7 K/s)与非平衡凝固特性,为精准调控低合金钛微观组织提供了全新路径。然而,如何借此实现低合金钛优异的强塑性匹配,仍是当前亟待解决的关键问题之一。
2026,43(3):17-17
关键词:
Abstract:
<正>申请号:CN202610222461.6申请日:2026-02-25公开(公告)日:2026-05-08公开(公告)号:CN121992248A申请(专利权)人:西北有色金属研究院 摘要:本发明公开了一种深海装备增材制造用高强韧钛合金,其质量分数组成为:Al 4.8%~5.5%,Mo 2.8%~3.2%,V 2.5%~3.5%,Cr 2.8%~3.2%,Zr 1.5%~2.5%,Nb 0.8%~1.2%,余量为Ti和不可避免的杂质元素,且d-电子浓度参数B0满足0.765≤B0≤0.767,d-轨道能级参数Md满足2.374≤Md≤2.385。
2026,43(3):24-24
关键词:
Abstract:
<正>申请号:CN202511983528.X申请日:2025-12-26公开(公告)日:2026-05-05公开(公告)号:CN121976087A申请(专利权)人:湖南大学 摘要:摘要:本发明公开了一种高强度低模量的生物医用钛合金及其制备方法。按质量分数计,该合金化学成分为:Zr 10%~25%,Mo 8%~16%,Sn 1%~4%,Fe 0.5%~2%,C 0.01%~0.2%,余量为Ti。