Ti-6A1-4V钛合金陶瓷湿喷丸表面强化微观组织与疲劳性能
热处理工艺对Ti-6Al-4V钛合金点阵结构显微组织和性能的影响
采用光学显微镜观察点阵结构的连杆和节点的
ＨＮＯ３，９３％水）浸蚀。采用数字光学显微镜和扫描 表面形貌，如图 ３（ａ）所示。对图 ３（ｂ）和图 ３（ｃ）所
电镜进行金相检测。
示的点阵结构表面粗糙度进行了统计，平均粗糙度
点阵结构的压缩性能通过在电子万能试验机上 约为 ２０～３０μｍ。较高的表面粗糙度是制备过程中
收稿日期：２０２１０３１６ 作者简介：姚定烨（１９９４—），男，江苏常州人，硕士研究生，主要从事钛合金增材制造等的研究工作。
联系电话：１３７７５０８３１２３ 通信作者：何博（１９７４—），男，博士，教授，硕士生导师，主要从事基于激光的金属增材制造和熔模精密铸造方
面的研究工作。Ｅｍａｉｌ：ｈｅｂｏ＠ｓｕｅｓ．ｅｄｕ．ｃｎ 基金项目：上海市科委“创新行动计划”基础研究项目（１７ＪＣ１４００６００，１７ＪＣ１４００６０３）；上海工程技术大学特聘
料，采用激光熔化增材制造技术制备 ＢＣＣ（ｂｏｄｙ 共打印 １６个。打印后，用超声波清洗点阵结构，以
ｃｅｎｔｅｒｅｄｃｕｂｉｃ）型点阵结构，随后对其进行不同工艺 去除粘附的未熔融粉末。
表 １ 采用激光熔化技术制备点阵结构的工艺参数 Ｔａｂｌｅ１ Ｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇｌａｔｔｉｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｔｈｅｕｓｅｏｆａｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
采用管式真空炉对钛合金点阵结构试样进行热 横截面积的比值。
处理。热处理工艺为，以 １０℃ ／ｍｉｎ的速率将 ３组 ２ 结果与讨论
试样分别加热至 ７００℃、８００℃和 ９００℃，保温 ２ｈ，
炉冷至室温。余下 １组试样不进行热处理。
２．１ 制备态形貌和微观结构
钛合金Ti-6Al-4V切削仿真温度分析
钛合金Ti-6Al-4V切削仿真温度分析【摘要】本文针对钛合金Ti-6Al-4V在切削过程中的温度变化进行了仿真分析。
通过建立切削仿真模型，进行热力学分析和温度场分析，得出了钛合金在切削过程中的温度分布规律。
结果表明，在不同的切削参数下，钛合金材料的温度分布存在较大差异。
通过对相关参数进行优化，可以有效控制切削温度，提高加工质量和效率。
本研究对于钛合金的加工过程具有一定的实用价值和指导意义。
在研究总结中指出，钛合金Ti-6Al-4V的切削温度分析是一个复杂且具有挑战性的问题，为了进一步深入研究这一领域，还需要开展更多的实验和理论研究。
展望未来研究方向可以包括探讨更多的切削参数对于温度分布的影响，以及优化刀具和工艺设计，以提高钛合金的加工质量和效率。
【关键词】关键词：钛合金Ti-6Al-4V、切削仿真、温度分析、热力学分析、温度场、参数优化、研究总结、未来方向。
1. 引言1.1 研究背景钛合金Ti-6Al-4V是一种常用的工程材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、汽车制造和生物医学领域。
在现代制造业中，钛合金Ti-6Al-4V的切削加工是一项重要而复杂的工艺。
随着切削速度的增加和切削深度的加深，刀具与工件之间的摩擦和热量也会增加，导致切削区域温度升高，热疲劳、刀具磨损等问题也会随之而来。
对钛合金Ti-6Al-4V的切削过程进行仿真温度分析，可以帮助工程师深入了解加工过程中的热力学特性，优化刀具和加工参数，提高加工质量和效率。
目前，国内外学者对钛合金Ti-6Al-4V的切削仿真温度分析进行了许多研究，但仍存在许多问题有待解决。
本研究旨在建立钛合金Ti-6Al-4V切削仿真模型，对切削过程进行热力学分析，探讨温度分布规律，进一步优化相关参数，提高加工效率和质量。
这对于推动钛合金Ti-6Al-4V材料的工业化应用具有积极的意义。
1.2 问题提出钛合金Ti-6Al-4V是一种广泛应用于航空、航天和医疗等领域的重要材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
湿喷丸处理Ti-6Al-4V合金微动磨损行为影响
湿喷丸处理Ti-6Al-4V合金微动磨损行为影响张新华;付雪松;盖鹏涛;李瑞冬;李康【摘要】Wet peening was taken on Ti-6Al-4V titanium alloy as a surface strengthening treatment.Effect of shot peening on fretting wear behavior was investigated under different conditions of partial slip,mixed slip and gross slip.The fretting wear experiment indicates that wet peening has little influence on fretting wear behavior of Ti-6A1-4V titanium alloy at condition of gross slip.However,wet peening can inhibit crack initiation occurred in accumulation of plastic deformation zone when the conditionis partial slip.It is suggested that the improvement of local yield strength at surface layer by shot peening was the key reason for avoiding local fatigue damage.%采用湿喷丸技术对Ti-6Al-4V合金进行表面强化处理,研究了部分滑移、混合滑移和完全滑移等不同状态下钛合金样品的微动磨损行为,从微动状态角度探讨喷丸强化对钛合金微动磨损行为的影响规律.试验结果显示,喷丸处理对于完全滑移状态下Ti-6Al-4V合金的微动磨损行为影响较小;而在混合滑移状态时,喷丸处理使得微动磨痕的塑性变形积累区消失,有效抑制局部疲劳损伤造成的微裂纹萌生.这是因为喷丸引入加工硬化作用使材料表层局部强度提高,进而改善局部疲劳损伤.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)013【总页数】5页(P44-47,59)【关键词】湿喷丸;Ti-6Al-4V钛合金;微动磨损;局部疲劳【作者】张新华;付雪松;盖鹏涛;李瑞冬;李康【作者单位】航空工业北京航空制造工程研究所,北京100024;塑性成形技术航空科技重点实验室,北京100024;数字化塑性成形技术与装备北京市重点实验室,北京100024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116085;航空工业北京航空制造工程研究所,北京100024;塑性成形技术航空科技重点实验室,北京100024;数字化塑性成形技术与装备北京市重点实验室,北京100024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116085;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116085【正文语种】中文钛合金在航空航天领域得到广泛应用，但其对微动磨损极为敏感，在微动服役环境下易发生微动疲劳失效。
金属与粉末冶金
新材料产业 NO.01 202093澳大利亚研究人员提升3D 打印金属合金强度近日，澳大利亚墨尔本皇家理工大学研究人员研究发现，利用超声波能够改变3D打印金属合金的微观结构，增强其强度和一致性，该研究有望推动增材制造新技术的发展。
研究人员使用了2种常用合金，钛合金Ti—6Al—4V和镍基高温合金Inconel 625，来演示验证其超声波方法。
钛合金T i—6A l—4V常用于飞机部件和生物植入物，镍基高温合金Inconel 625常用于海洋和石油工业。
测试结果表明，与传统的增材制造相比，这些零件的抗拉强度和屈服应力提高了12%。
下一步研究人员希望扩大该技术的应用规模，使其适用于不锈钢、铝合金和钴合金等其他金属材料（北方科技信息研究所）美国利用微生物菌株从消费电子垃圾中回收稀土元素稀土对国家经济和安全至关重要。
为了增加稀土供应，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）领导的一个关键材料研究小组结合材料学与微生物学，开发出一种生物吸附剂材料，通过将微生物包埋在聚合物中，能够从消费电子废物中回收稀土元素。
研究团队开发出一种大肠杆菌生物吸收剂，并将其封装在可渗透的聚乙二醇双丙烯酸酯水凝胶中。
所得到的微生物菌珠能够选择性地从工业电子废物原料渗滤液中提取稀土。
此外，微生物菌珠可重复使用，其吸附能力在连续9次吸附/解吸循环测试后保持不变。
与大多数非稀土金属离子相比，微生物对稀土表现出普遍的吸附偏好，并且表面吸附的稀土可以通过解吸容易地回收，从而实现有效的稀土回收和生物质的循环利用。
表面吸附的稀土可通过脱附的方式快速回收，从而实现有效的稀土回收和生物质循环利用。
（北方科技信息研究所）印度研发出3D 金属打印设备印度威普罗3D公司与印度科学学院合作研发出印度首台3D金属打印设备，正在开展标杆分析（B e n c h m a r k i n g）工作。
该研发项目由印度重工业部支持。
采用的是选区电子束熔化(SEBM)粉末床熔融技术，具有先进的热管理系统、更高的零件密度和更好的机械性能。
热处理对Ti-6Al-4V钛合金力学性能的影响
热处理对Ti-6Al-4V钛合金力学性能的影响摘要：随着科技进步和国防工业的迅速发展，人们对金属材料的需求也日益增加，因此，开发和应用高性能的合金及其复合材料是非常必要的。
钛和钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能；具有良好的生物相容性，在航空航天，石油化工，制药，盐，冶金，汽车等领域；造船、核电、医疗等领域，被称为“万能”的金属.中国钛业50年来的发展，无论是技术上还是生产上，都有了很大的发展，各科研院所、高等院校与制造单位广泛合作，对钛合金的应用进行了深入的研究。
但由于其塑性较差、韧性较差，在实际应用中，其疲劳寿命较短；因此，对钛合金的综合性能要求更高、更严格。
通过对工艺参数和工艺参数的优化，可以提高钛合金的综合性能。
关键词：热处理；Ti-6Al-4V；钛合金力学；性能影响通过对Ti-6A1-4V合金的固熔化工艺(960℃x1h)，通过不同的时效工艺，考察了Ti-6A1-4V合金的综合机械性能，并通过金相显微镜、SEM等手段对Ti-6A1-4V合金的微观组织、断口形貌与机械性能的相关性进行了研究。
1试验的材料和方法1.1试验资料试验材料是一种6mm的热轧态钛合金管材，其主要成份（重量百分比）为：Fe<0.30C<0.10N<0.05;H<0.015.0>0.20.5.5~68V；1.2试验方法和装置在MTS试验机上对被加工成条形地拉伸试样进行了拉伸试验，其拉伸速率为0.1毫米/分钟，最大负载2000kN，引伸仪标距50mm，拉伸样品的总长度184mm，宽度20mm，过渡半径12mm，两端夹紧端长50mm，沿着轧制方向取样。
试样按照表1中的热处理程序在SX-4-13箱电阻炉中进行处理，采用奥林巴斯PMG3金相显微镜观察样品的微观结构，采用Kroll试剂，采用FEIOuanta450环境扫描电子显微镜（ESEM）观察并分析了钛合金材料的断裂形态[1]。
表1拉伸试样的热处理工艺及力学性能热处理工艺σ0.2/MPaσb/MPaδ（%）Wt/J E/GPa热轧态70079012.8027.6057.9400℃×6h8509307.3319.8682.1450℃×5h8209508.2623.1296.1450℃×8h9109809.4923.5597.4550℃×4h9801010 4.7214.2095.0550℃×6h890110012.0030.6299.2600℃×7h850100010.2228.0787.3 2试验的结论和探讨2.1钛合金热处理后的机械性能变化根据已有的试验结果，选用960℃x1h的固溶法，并在不同的条件下进行时效热处理。
氢化钛粉烧结Ti-6Al-4V性能研究
氢化钛粉烧结Ti-6Al-4V性能研究尚青亮;刘捷;张玮;方树铭【摘要】研究了以氢化钛粉与铝钒合金粉为原料,在冷等静压机压制成型后分别采用真空烧结和气氛烧结制备Ti-6Al-4V合金,并对制备的Ti-6Al-4V合金进行相对密度、微观组织及力学性能进行分析.结果表明:在真空条件或气氛条件下烧结制备Ti-6Al-4V合金的相对密度均大于98％,力学性能满足ASTM B348要求;与真空烧结相比,气氛烧结制备的Ti-6Al-4V合金晶粒尺寸较小,力学性能在真空烧结的基础上提高了8％～10％.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2015(044)001【总页数】4页(P57-59,70)【关键词】氢化钛粉;烧结;相对密度;微观组织;力学性能【作者】尚青亮;刘捷;张玮;方树铭【作者单位】昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031;昆明冶金研究院,云南昆明650031【正文语种】中文【中图分类】TF124.5+13钛粉末冶金是一种切削少的近净成形加工工艺，材料利用率高，可以达到近乎100%，其制备的钛及钛合金制品性能优良，具有均匀的组织和稳定的性能，且流程短、工序少，批量生产时成本低，是目前钛加工的重要发展方向之一[1-4]。
传统钛粉末冶金一般通过烧结钛及钛合金粉末制备钛合金，但该工艺制备的钛及钛合金中存在密度低，需要后续加工进一步提高材料的密度，加工成本较高。
乌克兰的O.M.Ivasishin[5]教授等用氢化钛粉代替钛粉，冷压成型后采用真空烧结，制备的钛及钛合金产品的相对密度可以达到93%～97%，目前欧美一些公司大力推行此新技术，美国的ADMA公司与RTI国际金属、Plymouth Engineered shape 及Dynamic Flowform 等公司合作，利用氢化钛粉或混合合金粉经压制成型直接烧结制备钛及钛合金，目前该工艺制备的各种钛材已在市场上得到应用[6,7]。
不同表面处理工艺对Ti-6A1—4V钛合金漆层结合力和电偶腐蚀性能影响
ＹＡＮＧ ｎ —ｉ Ｗ ＡＮＧ ｈ —ｈ ｎ Ｙｏ ｇｊ ， ｎ Ｚ ｉ ｅ ｓ
（ ｈ ｎ ｈ ｉＡｉｃ ａ ｔＭ ａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ．Ｌｔ ．Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ３ ， ｉ ａ １ Ｓ ａ ｇ ａ ｒ ｒ ｆ ｎ ｆ ｃ ｕ ｉ ｇ Ｃｏ ， ｄ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ４ ６ Ｃｈ ｎ ；
合 金 的使 用 特 性 ， 常 需 要 对 钛 及 钛 合 金 材 料 进 行 通
表 面 处 理 … ］ 。
在航 空 领域 中 ， 合金 主 要应 用 于 蒙皮 、 钛 大梁 、 翼
肋、 隔框 、 固件 、 紧 喷气 管 等 引。传 统 情 况 下 ， 合 钛
金 只是经 简单 的酸 洗钝 化 等 工 艺处 理 后 喷 涂漆 层 ， 便
吴松林 刘 明辉。易 俊兰 陈 ， ， ，
洁 杨勇进 王 志 申。 ， ，
（ １上 海 飞机制造 有 限公 司 ， 上海 ２ ０ ３ ； ０４６ ２北京航 空 材料研 究 院 ， 北京 １０ ９ ） ０ ０ ５
Ｗ Ｕ ｏ ｇ ｌ ＬＩ Ｍ ｉｇ ｈ ｉ， ｕ —ａ ， Ｓ ｎ —ｉ ， Ｕ ｎ — ｕ。 ＹＩＪ ｎ ｌｎ ＣＨＥＮ ｉ ｎ Ｊｅ ，
ａｕ ｎ ｍ ａ ｏ ｓａｄｓｅｌ［ ］ ｏｒｓ ｎ Ｓｉｎｅａｄ Ｐ ｏｅｔ ｎ ｌｍｉｕ ｌ ｙ ｎ ｔｅｓＪ ．Ｃ ｒｏｉ ｃ ｃ ｎ ｒｔｃｉ ｌ ｏ ｅ ｏ
Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｃ ｏ ｏ ｙ，２ ０３ １ （ ）： ０ ， ５ １ １ １ ． ３ ７
Ｅ ］ 刘建华 ， ９ 易俊 兰， 李松 梅 ，等．不 同镀层 的 ３ Ｃ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＳＡ钢／ ＴＡ１ ５
ＣＡＩＪＰ，ＩＩ Ｍ ，ＺＨＡＮＧ Ｕ Ｈ Ｘ Ｙ． Ｍ ｅｈ ｎｓ ｆｒｐ ｌｅ ｎ ｄｚｎ ｃ ａ ｉｍ ｏ ｕｓ ｄａ ｏ ｉｉｇ
基于长疲劳寿命的钛合金Ti6Al4V铣削加工表面完整性研究
基于长疲劳寿命的钛合金Ti6Al4V铣削加工表面完整性研究一、本文概述钛合金Ti6Al4V因其优异的机械性能，如高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，在航空、医疗和能源等多个领域得到了广泛应用。
然而，钛合金的高硬度、低热导率以及化学活性等特点，使得其加工过程具有挑战性，特别是在保证长疲劳寿命的前提下，对钛合金Ti6Al4V的加工表面完整性提出了更高的要求。
因此，本文旨在深入研究钛合金Ti6Al4V在铣削加工过程中的表面完整性，以期为提高其长疲劳寿命提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍钛合金Ti6Al4V的基本性能和加工特点，然后重点分析铣削加工过程中影响表面完整性的关键因素，包括切削参数、刀具材料和几何形状等。
在此基础上，通过实验研究和理论分析，探究这些因素对加工表面粗糙度、残余应力和表面微观结构的影响规律。
结合实验结果和理论分析，提出优化钛合金Ti6Al4V铣削加工表面完整性的策略和方法，为提高其长疲劳寿命提供科学依据。
本文的研究不仅有助于深入理解钛合金Ti6Al4V的铣削加工机理，还为钛合金零件的制造工艺优化和质量控制提供了有益的参考。
二、钛合金Ti6Al4V的铣削加工理论基础钛合金Ti6Al4V作为一种高强度、低密度的轻质金属，在航空航天、医疗器械和汽车制造等领域具有广泛的应用。
由于其优异的力学性能和耐腐蚀性，Ti6Al4V在承受高负荷和恶劣环境条件下表现出色，但同时也给铣削加工带来了一定的挑战。
因此，深入研究钛合金Ti6Al4V的铣削加工理论基础，对于提高加工效率、保证表面完整性和延长刀具寿命具有重要意义。
在铣削加工过程中，钛合金Ti6Al4V的高硬度、高强度和低热导率等特点使得切削力、切削热和刀具磨损等问题变得尤为突出。
切削力的大小直接影响着加工表面的粗糙度和刀具的寿命，而切削热则会导致工件表面产生热应力和热变形，进一步影响加工精度和表面质量。
因此，建立准确的切削力模型和热传导模型，对于分析铣削加工过程中的物理现象和预测加工结果至关重要。