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选航空用的TC4、TA7钛合金,试件制成圆盘状,尺寸为40*5mm,所有试件表面均抛光至镜面.
用HXD-1000数字式显微硬度计测量了注入与未注入试件的显微硬度,测量载荷为4.9×10-2N,测量结果列于表1.
表1 显微硬度测量结果
材料 表面状态 显微硬度/MPa 硬度提高倍数
未注入 2690 0
TC4 注入(N N 2) 6399 1.38
注入(N N 2) C 3436 0.28
未注入 3133 0
TA7 注入(N N 2) 4276 0.36
注入(N N 2) C 4073 0.30
从表1看出,离子注入后,试件的显微硬度都有不同程度的提高,其中TC4钛合金注入(N N 2)混合束后硬度约提高1.4倍.
●TC4 热膨胀系数:
TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。
●TC4钛合金力学性能:
抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25
●TC4钛合金密度:
4.5(g/cm3)工作温度-100~550(℃)
●TC4钛合金化学成分:
TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5~6.75,钒(V)3.5~4.52100433B
线膨胀系数=8.6*10-6℃(0-100℃),比热=0.612j/g·℃。钛合金的弹性模量较低。TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的1/2,故钛合金加工时容易产生变形。其泊松比为0.34。 TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金,采用两种注入方案进行表面改性,试验表明,钛合金经离子注入后,提高了显微硬度,显著地降低了滑动摩擦系数,有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理,对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析,获得满意的结果.
TC4本身表面硬度不高,HRC30.但是加工时的热量会使材料表面被氧化、氮化和碳化。会形成一氧化钛、二氧化钛、三氧化钛、碳化钛和氮化钛的混合表皮。其中碳化钛是是硬质合金的重要组成部分,硬度和相当;氮化...
TC4钛合金的组成为Ti-6Al-4V,属于(α+β)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TC4的强度sb=1.012GPa,密度g=4.51g/cm3,比强度sb/g=23.5,而合金钢...
两种钛合金都分别采用两种注入方案:
① 在TC4及TA7钛合金试件上溅射镀Ti,Ti膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中,同时用(N N 2)进行动态反冲注入,束流能量为50keV,束流密度为45μA/cm2,剂量为7*1017/cm2,靶室真空度为1.33*10-2Pa;
② 在①的基础上,再注入C ,束流能量为40keV,剂量为3*1017/cm2.
TC4/304复合板校平研究
采用爆炸复合的方法制得的TC4/304复合板,具有较高的结合强度,是一种综合性能良好、成本较低的金属复合材料。但是由于TC4板材本身的屈服强度较高,所以在后续校平过程中很难控制,针对该问题我们进行了大量的试验,并结合力学性能,综合判定校平结果,取得了不错的效果。
大规格TC4板材冷轧工艺研究
介绍了大规格TC4板材冷轧生产工艺,分析了宽幅TC4合金板冷轧生产技术要点。研究表明:冷轧4.0 mm厚TC4板材厚度公差可控制±0.05 mm,整体不平度≤3 mm;生产过程中,TC4板材容易出现边部开裂现象,但通过控制退火制度和轧程变形量可有效解决此问题;规格为4.0 mm×1 500 mm×4 000 mm的大规格TC4板材各项性能指标完全满足ASM4911H标准要求。
类型:α β型钛合金
●TC4 热膨胀系数:
TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。
●TC4钛合金力学性能:
规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,
●TC4钛合金密度:
4.5(g/cm3)
●TC4钛合金化学成分:
TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5~6.8,钒(V)3.5~4.5
●TC4钛合金密度:
4.5(g/cm3)工作温度-100~550(℃)
TC4钛棒
机械加工性能尚好,需要用硬质合金刀具,大走刀量、慢速,充分冷却。耐蚀性能良好,热稳定性好。TC4钛合金是应用最广的钛合金之一。做400℃以下长期工作的零件。