TiNb长纤维强韧化Ti-48Al-2Cr-2Nb基复合材料的研究

采用粉末冶金-热压成型工艺制备了连续纤维增强Ti-48Al-2Cr-2Nb基复合材料.其中1 250 ℃,20 MPa,2.5 h下制备的材料性能较好：σbb=700.2 MPa,K1c=19.2 MPa*m1/2.该复合材料的基体是由细小的片层组织和等轴组织构成的双态组织,界面由全片层组织构成,复合材料的界面结合状态良好.     

定向凝固Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的显微组织和性能

研究了Al含量对冷坩埚定向凝固Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的定向凝固组织主要由α₂相和γ相组成,随着Al含量的提高α₂相逐渐减少而γ相含量提高,且其显微组织片层由以平行片层和45°片层为主的混合片层向垂直混合片层转变;Al含量(48%,原子分数)较高的Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金其片层取向与应力方向垂直,具有较高的抗压强度和较低的塑性;Al含量(45%,原子分数)适中的合金其片层取向与应力方向平行,具有较高的强度、室温延伸率和综合性能。     

Ti-60钛合金电弧离子镀Ti-Al-(Cr)防护涂层的循环氧化行为

研究了Ti-60钛合金及Ti-48Al和Ti-48Al-12Cr(原子数分数,%)两种涂层在800℃的循环氧化行为.实验发现Ti-60钛合金基体在800℃氧化严重,氧化层发生了明显剥落.而两种涂层在800℃均能有效地保护Ti-60钛合金基体.在循环氧化过程中Ti-48Al-12Cr涂层增重明显小于Ti-48Al涂层,表现出更好的抗循环氧化能力.     

C涂层对SiC纤维增强Ti基复合材料界面的影响

采用透射电镜和扫描电镜研究了SiC纤维增强Ti基复合材料的界面反应,重点分析了C涂层对界面行为的影响.结果表明,C涂层可以明显改善纤维和基体之间的界面结合状况;SiC/C/Ti-6Al-4V复合材料的界面反应产物是主要为TiC,而无C涂层SiC/Ti-6Al-4V的界面反应产物为TiC,Ti5Si3和Ti3SiC2界面反应层生长受扩散控制,其厚度增长满足抛物线生长规律,SiC/C/Ti-6Al-4V由于C涂层消耗完毕前后的不同情况,其界面反应层生长并不完全符合这一规律,C涂层的存在可以有效的抑制界面反应的进行.     

ＴiNb长纤维强韧化Ｔi—48Al—2Cr—2Nb基复合材料的研究

采用粉末冶金－热压成型工艺制备了连续增强Ｔi-48Al-2Cr-2Nb基复合材料,其中１２５０℃,２０ＭＰa,2．５h下制备的材料性能较好,６σbb=700.2MPa,K1c=19.2MPa.m^1\2,该复合材料的基体是由细小的片层组织和等轴组织构成的双态组织,界面由全片层组织构成,复合材料的界面结合状态良好。     

长纤维增韧Ti-48Al-2Cr-2Nb基复合材料的基础性研究

采用粉末—热压 (1 2 50℃ /2 .5h,2 0 MPa)成型工艺 ,制备了 Nb和 Nb Ti纤维增韧Ti-4 8Al-2 Cr-2 Nb(TACN)金属间化合物基复合材料。测试了该复合材料的弯曲性能、断裂韧性、高温拉伸性能以及界面层的显微硬度分布情况。研究结果表明 :复合材料的性能较基体有较大提高。其中 Ti Nb/TACN复合材料的综合性能较好 :K1c=1 9.2 MPa× m1/ 2 ,σbb=70 0 .2 MPa,σ80 0℃b =4 71 MPa,δ80 0℃ =1 8.3 %。     

Nb、Cr和Mo对新型β/γ-TiAl合金组织与相变的影响

为了研究TiAl合金中β相稳定元素对显微组织及相变温度的影响,本文在Ti-43Al合金的基础上,通过单独与复合添加Nb、Cr、Mo 3种合金元素,获得了新型β/γ-TiAl合金,并系统研究了3种元素的作用规律.结果发现:Nb促使合金形成片层结构,Cr、Mo使合金分别形成近γ组织和针状魏氏组织;3种元素对β相的稳定能力为Mo>Nb>Cr;复合添加Nb、Cr、Mo元素对β相的稳定作用比单一添加更为显著;3种不同元素对α+β+γ三相区范围有显著影响,对α2+γ→α转变的共析温度(te)影响较大,而对γ→α的转变温度(tα)影响较小,Ti-43Al-4Nb-2Mo-0.2B合金的α+β+γ三相区最窄约为15℃,而Ti-43Al-6Nb-0.2B合金的α+β+γ三相区最宽约为95℃,Ti-43Al-4Nb-1Cr-1Mo-0.2B合金的α+β+γ三相区为55℃.     

SiCf/Ti-6Al-4V复合材料界面反应动力学

SiC纤维增强Ti基复合材料(SiCf/Ti)容易发生界面反应,从而影响其力学性能.开展界面反应和动力学的研究,对于SiCf/Ti复合材料的制备和服役具有指导意义.采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射分析了SiCf/Ti-6Al-4V复合材料的界面反应及其动力学,发现SiC纤维的C涂层与Ti-6Al-4V反应形成粗晶粒的和细晶粒的TiC,长期高温热处理使得界面反应加剧,TiC层加厚,当C涂层完全消耗后,界面反应层中除了TiC外,还出现了Ti3Si2.研究表明,界面反应层的加厚受元素扩散控制,服从抛物线规律,求出的动力学参数Q为268.8kJ/mol,k0为0.0057m/s1/2.     

Ti-48Al-2Cr-2Nb钝化膜的电化学性能及形成机理

探究Ti-48Al-2Cr-2Nb合金钝化膜的耐腐蚀性和形成机理对提高电解加工过程中的抗杂散腐蚀具有重要意义。通过极化曲线确定了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的钝化电位,采用X射线光电子能谱确定了钝化膜的成分与结构,并运用电化学阻抗谱和Mott-Schottky理论分析了钝化膜的电化学性能。结果表明,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在NaNO3电解液中钝化电位区间为0.079～1.896V,钝化膜主要成分为Al₂O₃、TiO₂及少量的Nb₂O₅,呈双层多孔结构,具有良好的耐腐蚀性。钝化膜具有n型半导体特性,载流子密度随钝化电位的增加而降低。最后,构建了钝化膜形成示意图,揭示了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金钝化膜的形成机理与成相膜理论相符,以半球体模型延展并形成独立的相。     

Ti-48Al-8Cr-2Ag纳米晶涂层对TiAlNb合金腐蚀行为的影响

研究了磁控溅射的Ti-48Al-8Cr-2Ag（原子数分数,％）纳米晶涂层对Ti-46．5Al-5Nb合金腐蚀行为的影响．结果表明,在600～700℃盐水蒸气的协同作用下,TiAlCrAg涂层使TiAlNb合金腐蚀速率降低．Nb是TiAlNb合金在700℃盐水蒸气协同作用下生成致密TiO2膜的主要原因．氯化物侵蚀α2相,使TiAlNb合金在盐和水蒸气综合作用下加速腐蚀,TiAlCrAg涂层中较少的α2相以及Laves相中较高的Cr含量是腐蚀速率降低的主要原因．