TiAl基合金中的不连续粗化转变

为细化铸造ＴｉＡｌ基合金的显微组织,将成分为Ｔｉ－４４．９Ａｌ、Ｔｉ－４８Ａｌ以及Ｔｉ－４４．３Ａｌ－３．０Ｃｒ（ａｔ％）的三种合金在略高于Ｔｉ－Ａｌ共析温度的１１５０℃进行长时保温处理。结果表明,保温一定时间后,合金中的Ｔｉ３Ａｌ＋ＴｉＡｌ片层组织会发生三种类型的不连续粗化转变,转变结果均能在一定程度上细化合金的铸态晶粒尺寸,其中Ｔｉ－４４．３Ａｌ－３．０Ｃｒ合金的晶粒细化效果最佳。此外,Ａｌ含量的增加,合金元素Ｃｒ的加入等都会大大促进合金的不连续经转变过程。     

改善TiAl基合金显微组织新工艺的研究

研究了复合热机械处理新工艺技术对（Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ）－０．５Ｍｏ（ｗｔ％）合金显微组织的影响，试验结果表明，适当的复合热机械处理工艺能够使ＴｉＡｌ基合金铸态粗大的层片状晶团充分，完全破碎，获得各种形态的，均匀细小的显微组织，并分析了新工艺技术的热塑性变形及热处理对显微组织的影响。     

TiAl基合金包套锻复合热机械处理工艺的研究

针对用于ＴｉＡｌ基合金的常规热机械处理的局限性，提出了包套锻复合热机械处理新工艺。详细地研究了此项新工艺的工艺参数对Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ合金显微组织及锻坯表观质量的影响。     

影响TiAl高温氧化的两个因素

用热重法研究了试样表面粗糙度及环境介质流动性对五种铸态ＴｉＡｌ基合金（Ｔｉ－５０Ａｌ,Ｔｉ－４８Ａｌ,Ｔｉ－５２Ａｌ,Ｔｉ－４８Ａｌ－１Ｃｒ、Ｔｉ－４８Ａｌ－４Ｃｒ）９００℃断续氧化行为的影响,结果表明,表面粗糙度增加（△７→△４）时ＴｉＡｌ氧化加重;与静止空气介质（ｖ＝０ｍｍ．ｓ－１）相比,空气流动（ｖ＝１ｍｍ．ｓ＾－１）也使ＴｉＡｌ抗氧化性下降。前者因不可避免的计算误差和氧化内应力引起,后者由     

TiAl合金铸态组织γ／α2层片排列取向设计

根据Ｔｉ－Ａｌ相图，通过金相观察和Ｘ射线取向分析实验研究了ＴｉＡｌ合金铸态组织中γ／α２层片取向与凝固析晶路线及析晶路线与Ｔｉ／Ａｌ比的关系。根据用弹塑性力学方法按四点弯曲载荷－位移曲线计算得出的强度和塑性评价了Ｖ、Ｃｒ合金化的ＴｉＡｌ合金γ／α２层片取向与力学性能的关系，由此设计了有利于满足叶片类部件服役条件对材料力学性能要求的铸态组织γ／α２层片排列取向。     

球磨时间对机械合金化Al-8Ti合金组织的影响

采用机械合金化方法制备Ａｌ－Ｔｉ合金时，球磨时间影响粉体的粒度、结构和相组成，从而影响合金成型后的组织结构与性能。经过足够长时间球磨后，Ａｌ、Ｔｉ混合粉转变为单一Ａｌ（Ｔｉ）过饱和固溶体，且颗粒细小均匀；成型后可获得Ａｌ基体上弥散分布细小Ａｌ３Ｔｉ颗粒的Ａｌ－Ｔｉ合金。     

球磨时间对机械合金化Al—8Ti合金组织的影响

采用机械合金化方法制备Ａｌ－Ｔｉ合金时，球磨时间粉体的粒度、结构和相组成，从而影响合金成型后的组织结构与性能。经过足够长时间球磨后，Ａｌ、Ｔｉ混合粉转变为单一Ａｌ（Ｔｉ）过饱和固溶体，且颗粒细小均匀；成型后可获得Ａｌ基体上弥散分布细小Ａｌ３Ｔｉ颗粒的Ａｌ－Ｔｉ合金。     

Ti—Al—Si三元系中β－Ti（Al，Si）和Ti_5（Si，Al）_3的共晶线

通过试验确定了Ｔｉ－Ａｌ－Ｓｉ三元相图中富Ｔｉ角区域的β－Ｔｉ（Ａｌ，Ｓｉ）与Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３共晶线．用光学金相、Ｘ射线衍射、电子显微镜等方法研究共品组织以及共晶组织中基体和第二相Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３。所有这些工作是为了在双相合金的合金设计中能合理地选择合金成分．     

气体雾化Ti3Al基合金的颗粒特征与结晶形貌

研究了气体雾化Ｔｉ－２５Ａｌ－１０Ｎｂ－３Ｖ－１Ｍｏ（ａ．％）合金的粉末颗粒特征及快速凝固组织。雾化气体压力大于８ＭＰａ时，Ｔｉ３Ａｌ基合金粉末颗粒圆整，颗粒质量分数与其直径间存在对数正态关系。颗粒表面具有明显的合金结晶特征。其凝固组织具有清晰的二次枝晶，依照冷却速度与二次枝晶间距的关系，得到合金的冷却速度为１０＾３－１０＾５Ｋ／ｓ。     

包套锻造对高Nb-TiAl基合金组织的影响

通过两次包套锻造工艺细化了高Nb-TiAl合金铸态近片层组织.研究发现,两次锻造后接近二次锻造表面基本上是由大量的直线型或者流线型片层组织和少量的再结晶组织组成,而除此以外的大部分区域都发生了较大程度的再结晶,并且晶粒均匀细小.在(α γ)两相区长时间热处理二次锻后组织可以有效消除β相,获得的仍然是双态组织.     

ZCuSn10合金半固态流变挤压件显微组织的演变

采用常规铸造和转棒诱导形核法制备ZCuSn10合金,研究制浆工艺对ZCuSn10合金半固态挤压件显微组织的影响,并结合最佳工艺制备法兰件,分析法兰件内部组织的演变规律。结果表明,不同制浆工艺对ZCuSn10合金挤压件显微组织的影响不同,挤压件内部组织基本与浆料组织保持一致。利用转棒转速为500r/min制备的浆料挤压法兰件,可获得固液协同流动性良好的显微组织,试样压头处散热较快,微观组织以固相为主;试样中部及试样前段均为固液两相共存的颗粒状或近球状半固态显微组织。     

金属热变形微观组织精密控制的研究进展

大多数承力关键金属构件在其生产过程中均需经历热变形工步。探讨了典型金属结构材料热变形中3种主要动态再结晶机制的流变行为、微观组织演变特征,并对热变形间隔及热变形后的亚动态再结晶行为进行分析,提出了相应的微观组织控制策略。讨论了第二相颗粒对热变形微观组织演变的影响以及通过第二相颗粒实现微观组织控制的方法。对在热变形中及热变形后冷却过程中会发生相变材料的热变形微观组织演变规律进行了分析。分析热变形过程中的微观组织演变规律,并建立相应的数值模型是实现微观组织精密控制的有效途径,因此简要讨论了不同微观组织演变数值模型的特点及适用性。综合考虑动态再结晶、亚动态再结晶的演变过程以及第二相颗粒和相变的影响规律,并结合基于物理冶金基础理论微观组织演变数值模型是实现热变形微观组织精密控制的必由之路。     

2 m级大尺寸高温合金机匣精密成形工艺研究

目的 为满足某型号燃气轮机用2 m级大尺寸高温合金机匣整体精密成形的要求,在保证组织与性能均匀性的同时,进一步提高材料利用率.方法 通过数值模拟优化环件精密成形工艺,对制坯及环轧过程的热力参数进行分析,并将其与组织性能结果进行对比.结果 通过胎膜制坯+异形环轧成形大尺寸高温合金环锻件,锻件成形完整,热力参数分布均匀,显...     

消失模铸造AZ91镁合金的研究

研究了ZA91镁合金消失模铸造时铸件的厚度,位置和真空度对铸件质量,组织及力学性能的影响,真空度是决定铸件质量的一个关键的工艺因素,无真空时浇注铸件易产生浇不足缺陷,但真空度过大又会导致形成粘砂和气孔等缺陷,真空浇注射明显细化组织,但真空度进一步增大时细化效果野 不明显,铸件显微组织具有很大的壁厚效应,然 位置对组织的影响与是否采用抽真空措施有关,铸件壁厚较小时,铸件的力学性能总体较差,断裂源自Mg/Mg17Al12界面、且主要是以解决理形式的脆性断裂。     

Ti6Al4V合金热氢处理组织演变研究

应用热压缩、固溶淬火和真空退火热处理研究了未置氢和置氢0.18wt.%Ti6Al4V合金不同的工艺条件下的微观组织演变,并且通过硬度测试分析了微观组织和机械性能之间的关系.结果表明:置氢降低了Ti6Al4V合金的热变形抗力,促进了固溶淬火过程中马氏体转变的发生,使得真空退火得到的双态组织更加细小.对于未置氢和置氢的Ti6Al4V合金来说,合理的工艺顺序均应该是:热变形,固溶淬火和真空退火,并且最终都能得到双态组织.     

Ti2AlNb合金构件全流程模拟及组织性能预测

金属构件的塑性加工不仅需要控制其形状尺寸,还要调控其微观组织和力学性能,以获得满足服役要求的产品。构件成形结束后,常需要通过热处理工艺调控其组织和性能,但由于成形过程中的变形参数影响其热处理前的微观组织,因此,也影响到其热处理过程的组织演变,进而影响构件的服役性能,导致热处理调控更加复杂。本文基于机器学习的方法,考虑变形参数对热处理的影响,建立了Ti₂AlNb合金构件高温成形过程微观组织和力学性能的预测模型,并与有限元模拟软件结合,建立了Ti₂AlNb合金构件成形-热处理的全流程模拟方法。本文通过该方法对Ti₂AlNb管材高温压制-时效处理工艺进行了全流程的模拟,模拟结果表明变形和热处理参数均会对成形构件的组织和力学性能产生影响。进而通过成形和热处理实验对模拟结果进行了验证,模拟结果与实验结果的一致性较好。说明通过该方法,可以实现构件成形-热处理全流程的模拟和组织-性能预测,可用于指导加工工艺的制定。     

不同工艺方法制备的Cu/Al_2O_3复合材料的组织与性能

比较了用两种不同工艺方法制备的金属氧化物增强铜基复合材料的组织和性能 ,分析了工艺方法对复合材料组织和性能的影响机理 ,提出了不同工艺条件下复合材料质量控制方法。     

Initial experiment for embossing a 3-D microstructure on the inside wall of a wound tube by an electromagnetic compression process

The purpose of this study is to discuss the feasibility of an economical electromagnetic forming (EMF) process to fast manufacture microstructure on the inside well of a wound thin tube. To form the three-dimensional (3-D) microstructure on the inside wall, a copper film is wound onto the forming mandrel and then inserted into the forming coil that provides external compressive force on the tube surface using the EMF process. This study proposes an inexpensive method that uses a reverse electro-discharge machining process with a homocentric path to manufacture the forming mandrel. The thickness effects of the single tube on the formed microstructure are investigated by an economical EMF device with low voltage and high capacitance. In addition, a composite tube is proposed to prevent electromagnetic field loss, reduce the gap, and provide good contact force. By using a composite tube in an EMF process, the forming depth and the profile completeness of the microstructure are improved.     

Study of the dynamic recrystallization of Ti–6.5Al–3.5Mo–1.5Zr–0.3Si alloy in β-forging process via Finite Element Method modeling and microstructure characterization

By integrating the thermomechanically coupled simulation with the mathematically modeling of microstructure evolution using Finite Element Method (FEM), the study of the dynamic recrystallization (DRX) of Ti–6.5Al–3.5Mo–1.5Zr–0.3Si alloy in β-forging process is conducted. Through physical experiment, microstructure characterization and FEM-based microstructure modeling, the DRX behavior of the Ti-alloy in β-forging process is extensively explored. The effects of plastic deformation strain, strain rate and deformation temperature on the DRX of the Ti-alloy in terms of DRX volume fraction, DRX grain size and the average grain size are systematically investigated. The simulation results show that the increase of plastic deformation strain, deformation temperature, and strain rate contributes to the DRX of the alloy. The simulation and experimental results further reveal that the FEM-based microstructure evolution modeling is able to predict the DRX behavior and the microstructure evolution of Ti–6.5Al–3.5Mo–1.5Zr–0.3Si alloy in β-forging process.