550℃用高温钛合金的研发

应高推比航空发动机的需求,英国、美国、俄罗斯、中国等对高温钛合金进行了大量的研究工作。世界各国研发的550℃用高温钛合金主要有IMI829、Ti-6242S、BT25、BT25Y、Ti-55、Ti-53311S和Ti-633G合金等。简述了这几种合金的合金化特点,介绍了合金化的各种元素在合金中所起的作用,重点阐述了Si元素对合金蠕变性能的影响;同时回顾了这几种钛合金的研发状况、室高温拉伸性能、应用状况,以及稀土元素对部分高温钛合金组织性能的影响等,并展望了其未来的发展趋势与重点研究方向。     

高温钛合金的研究现状及其发展

介绍高温钛合金发展历程和目前的应用领域,对比国内外高温钛合金研究的现状,以及合金化元素对高温钛合金的影响。目前600℃高温钛合金主要有美国的Ti1100、英国的IMI834、俄罗斯的BT18、BT36以及中国的Ti60、Ti600,通过分析主要国家高温钛合金的研究发展状况,工作温度突破600℃并能在高温下长期稳定工作,需要克服高温抗蠕变和高温抗氧化两个关键阻碍因素。指出了今后高温钛合金的重点研究方向是制备颗粒增强钛基复合材料,采用3D打印增材制造技术,加强TiAl基合金的研究。     

600℃高温钛合金的研发

近年来,随着航空航天事业的发展,高温钛合金的研究与应用受到了越来越多的关注。目前,各国研发的600℃高温钛合金主要有IMI834、Ti-1100、BT36、BT18Y、Ti60和Ti-600合金等,其中,前4种已获得工业应用。首先概述了600℃高温钛合金的合金化特点,指出未来高温钛合金仍将向着成分多元化方向发展,稀土元素的应用是研究重点方向之一。接下来对几种典型的高温钛合金的性能特点、室高温力学性能进行了重点介绍,最后展望了其未来重点发展的方向。     

Arconic公司开发出航空用新型高温钛合金

正Arconic公司宣布开发出一种航空用ARCONIC-THOR钛合金,并已获得商业许可。ARCONIC-THOR是一种低成本的新型钛合金,可替代当前的镍基超合金。该钛合金比当前使用的镍基合金轻50%,更适合用于高温航空发动机和相邻的结构件中。与现有的高温合金相比,ARCONIC-THOR钛合金的抗氧化性提高了3倍。这种良好的抗氧化性可以防止材料在     

新型的耐高温钛合金

美国一家金属公司制造了一种新型耐高温钛合金。这种钛合金耐热(不需涂层可在800℃的高温条件下使用),具有良好的抗氧化性和抗腐蚀性,同时具有较高的强度和很好的延展性,是制     

钛及钛合金抑菌技术的研究进展

钛作为食品接触材料不具备抑菌功能,使用过程中易滋生细菌对人体健康不利。文章主要介绍了钛及钛合金抑菌处理常用方法及最新的研究进展,包括合金化处理,离子注入、热喷涂、微弧氧化等表面处理方式。对抑菌钛合金的研究方向及其在日用餐具、炊具、水具等行业的应用前景作了展望。     

钛及钛合金抑菌技术的研究进展

钛作为食品接触材料不具备抑菌功能,使用过程中易滋生细菌对人体健康不利。文章主要介绍了钛及钛合金抑菌处理常用方法及最新的研究进展,包括合金化处理,离子注入、热喷涂、微弧氧化等表面处理方式。对抑菌钛合金的研究方向及其在日用餐具、炊具、水具等行业的应用前景作了展望。     

氢对钛合金组织及加工性能的影响

分析了氢对钛合金作用的两重性。一方面,氢引起钛合金氢脆、应力腐蚀及延迟断裂等危害;另一方面,采用热氢处理技术降低钛合金的高温流变应力,改善钛合金的热塑性。热氢处理技术是改善钛合金加工性能的一种有效的新方法,可以细化晶粒,改变相结构,改善钛合金的加工性能。归纳了热氢处理技术在钛合金加工、焊接及铸造中的应用。     

钛合金的摩擦磨损性能及其改善方法

钛合金是航空航天等领域不可替代的重要材料,但摩擦磨损性能的不足限制了其在更广泛工况下的使用。介绍了关于钛合金摩擦磨损性能的传统认识和新的研究进展,综述了有关钛合金磨损机制和摩擦磨损性能的研究成果;总结了改善钛合金摩擦磨损性能的3类常用表面处理方法,即表面改性技术、表面合金化技术和表面涂镀技术;指出了当前钛合金磨损研究和性能改善方面存在的问题及提高钛合金耐磨性的研究方向。     

热强钛合金研制现状

据外刊报道,新型钛基合金的研制在50年代获得发展,特别是为适应航天技术的需要,此材料开发更为迅速。为了提高高温下钛合金的强度,研制出具有α-β相混合组织的钛合金。得到这种合金在成分中加入稳定β元素 Mo、V、Cr等。用Al、Sn、Zr元素合金化α相时,同时     

Effect of phase composition and deformation conditions on the hydrogen plasticization of hydrogen-containing titanium alloys

The effect of hydrogen as an alloying element on the plastic-deformation characteristics of commercial titanium and Ti-6Al and Ti-6Al-4V alloys is studied. A relation between the strain resistance of the alloys and their phase composition is established over a wide temperature range. The parameters of the hydrogen hardening of the alloys in the single-phase β field and hydrogen plasticization conditions are determined.     

Suitability of nickel as alloying element in titanium sintered in solid state

Abstract

The suitability of nickel as an alloying element in titanium alloys produced using the blended elemental powder metallurgy approach has been explored. Nickel initially accelerates sintering, providing greater densification at lower temperature than observed for unalloyed titanium. However, it provides only a minor improvement in the density achieved after long sintering times or at high solid state sintering temperatures. Swelling is observed under liquid phase sintering conditions. The highest density was achieved by sintering at just below the solidus temperature. Nickel also accelerates the Ostwald ripening of the pore structure and the conversion of open porosity into closed porosity.     

氢燃料电池中钛双极板研究进展

钛及钛合金密度低、比强度高且在酸性环境中耐蚀性优异,在氢燃料电池双极板中具有较高的应用价值。回顾了近年来氢燃料电池用钛双极板的研究进展,详述了钛双极板表面改性技术的研究成果,包括掺杂合金元素、钛表面涂覆金属基涂层(贵金属、金属碳/氮化物等)和碳基涂层(石墨、无定型碳等)。涂层结构组织的复合化和纳米化,有利于提升钛双极板的耐蚀性、导电性和疏水性,其对于提升氢燃料电池的性能及保证其运行的稳定性和耐久性具有重要作用。     

NiAl金属间化合物的研究进展

对NiAl金属间化合物的国内外研究现状如改善NiAl合金力学性能和高温抗氧化性能等所 采用的合金化、制备多相合金、制备复合材料、定向凝固、机械合金化、热压及热等静压、燃烧合成、 微晶涂层等工艺以及NiAl合金的超塑性行为进行了系统综述,着重介绍并论述了合金化及定向 凝固等工艺。此外,还介绍了NiAl合金的固溶强化磁行为。     

航空发动机阻燃钛合金力学性能预测及成分优化

采用支持向量机算法,在实验数据的基础上,建立航空发动机阻燃钛合金的合金化元素与力学性能关系模型,分析合金化元素对力学性能的影响规律。模型的输入参数为V、Al、Si和C元素,输出参数为室温拉伸性能（抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率）。结果表明:各个力学性能支持向量机模型的线性相关系数均在0.975以上,具有较高的预测能力;各个力学性能测试样本实验值与模型预测值的绝对百分误差均在5%以内,具有良好的泛化能力,能够有效地反映出阻燃钛合金的合金化元素与力学性能之间的定量关系,进而实现对该合金的成分优化。对于Ti?35V?15Cr阻燃钛合金,可以通过加入质量分数为0～0.1%的Si元素和质量分数为0.05%～0.125%的C元素,并减少质量分数为2%～5%的V元素,来提高力学性能;对于Ti?25V?15Cr阻燃钛合金,可以通过加入质量分数为1.5%～1.8%的Al元素和质量分数为0.15%～0.2%的C元素,来提高力学性能。      

钛表面薄膜技术的应用现状及发展

钛及钛合金具有比强度高、耐蚀性能好、无磁性等优点,但其所固有的高温易氧化、易发生接触腐蚀、导热系数小等缺点在一定程度上限制了其应用。为此,需对钛合金表面进行处理,而薄膜技术则是一种有效方法。首先概述了薄膜技术在钛材的耐磨处理、抗氧化处理、耐冲蚀处理、电活性功能处理四个方面的研究成果,然后结合作者自身的研究成果及对钛表面处理技术的认识,从钛的应用和薄膜技术的特点出发,提出了今后钛表面薄膜技术在这些方面可能的发展方向。     

铝对HP40合金高温抗氧化性能的影响

 采用增重法研究了w(Al)=5%~10%的HP40合金在1 200 ℃×30 h空气中的抗氧化性能。结果表明,铝可显著提高合金的高温抗氧化性能,而且合金的高温抗氧化性能随铝含量增加而提高。1 200 ℃时,合金氧化增重与氧化时间的关系呈抛物线规律,氧化速率随氧化时间延长而逐渐下降。加入铝,改变了合金氧化膜层的物相组成和致密度,含铝合金的氧化层中含有Al2O3,而且Al2O3量随铝加入量增加而增多。     

TiAl基合金的韧化途径及基础应用研究

TiAl基合金以其低的密度, 优异的高温强度, 良好的抗氧化性和抗蠕变性等特点获得极大关注, 成为一种很有希望的航空、航天及汽车用高温合金, 但室温脆性严重制约了TiAl基合金的工业化应用. 分析了TiAl基合金室温韧性差的原因, 介绍了改善室温脆性的具体途径, 包括添加合金化元素、制备工艺的不断优化以及复合增强等, 从而改善了TiAl基合金室温脆性, 并概述了TiAl基合金的应用研究.     

Contribution of electrospark alloying to the oxidation resistance of hard tungsten alloys

The paper examines the contribution of electrospark alloying to the oxidation resistance of hard tungsten alloys. It is established that the oxidation of carbides results from their electronic structure. When WC and hard tungsten alloys are heated to 1000°C, a brittle scale consisting of WO₃ and CoWO₄ rapidly forms. The oxidation resistance reduces as follows: TiC → Co → W → HTA (if TiC is more than 10%) → WC-Co → WC. The oxidation rate of hard tungsten alloys may be a criterion of their serviceability. It is shown that the oxidation resistance of hard tungsten alloys becomes much higher after their electrospark alloying with aluminum, titanium, and chromium and with wear-resistant composite TsLAB-2 ceramics based on the ZrB₂-ZrSi₂-LaB₆ system with Ni-Cr-Al (30 mole%) binder. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Vol. 47, No. 1–2 (459), pp. 145–150, 2008.