TiAl合金激光熔覆复合材料涂层的高温抗氧化性能研究

利用预涂NiCr-Cr3C2复合粉末对γ-TiAl合金（简称TiAl合金）进行激光熔覆处理，制得了以Cr7C3、TiC硬质相为耐磨增强相，以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体的复合材料涂层，研究了原始TiAl合金和激光熔覆涂层的高温（1000℃）恒温氧化性能。结果表明：激光熔覆复合材料涂层在1000℃恒温氧化条件下具有较好的抗氧化性能，氧化层结构较连续致密，在组成上主要由Al2O3、Cr2O3和TiO2组成，原始TiAl合金的高温氧化产物表层主要由脆性疏松的TiO2组成，而亚表层则为（TiO2＋α—Al2O3）的混合氧化物，表现出较差的高温抗氧化性能。     

热处理工艺对 Ti-45Al-7Nb-0.15B-0.7W合金微观组织的影响

用电子探针对Ti-45Al-7Nb-0．15B-0．7W的铸态和经过热处理之后的微观组织进行了观察，研究热处理工艺对该合金微观组织的影响。结果表明：该合金的铸态组织经过热等静压和均匀化处理后，其晶团尺寸减小，片层组织更为完整；Ti-45Al-7Nb-0．15B-0．7W合金的α相转变温度在1280—1295℃之间。该合金在超过1295℃的温度进行热处理时，其微观组织由近片层组织转变为全片层组织。     

大塑性变形-反应烧结TiAl合金的高温压缩屈服强度

研究了大塑性变形-反应烧结TiAl合金的高温压缩屈服强度。结果表明：高能球磨显著改善了烧结TiAl合金的压缩性能，同时其压缩性能还取决于烧结工艺。球磨1h粉末挤压坯经1250℃烧结4h后，800℃时的压缩屈服强度最高，达到620MPa，且与其实温值相当：而经1250℃烧结不同时间的未球磨粉末烧结体，800℃时压缩屈服强度最高仅为485MPa。因此，采用大塑性变形-反应烧结工艺制备高性能TiAl合金是可行的。     

TiB2/Ti-Al复合材料中棒状TiB2晶体的微观特征

用XDTM法制备了TiB2/Ti-Al复合材料并利用XRD、SEM和TEM对复合材料的相组成和微观组织进行了研究.结果表明:复合材料中棒状TiB2的{1010}面存在与[0001]晶向垂直的薄片状凸耳,其厚度一般小于0.2μm,伸出表面高度可达4μm,并且这些凸耳的晶面取向与棒状TiB2本身是相同的;棒状TiB2一般以垂直交叉的十字或数个十字构成的辐射状形式分布于α2/γ层片基体中;在较快的凝固过程中,棒状TiB2固-液界面前沿产生的富Al、Ti边界层和随着棒状TiB2晶体的长大,导致固-液界面上B原子过饱和度不均匀性增加,共同作用使固-液界面失稳,从而形成了棒状TiB2的形貌特征.     

大尺寸高铌钛铝合金铸锭的组织

通过金相、扫描电镜、投射电镜、X-射线和能谱等方法对真空自耗 真空自耗凝壳复合熔炼工艺制备的Ti-45%Al-(8～9)%Nb-(W,B,Y)(原子分数)合金大尺寸铸锭的组织进行了分析。结果表明,铸锭组织是由表面细小均匀和大部分存在微观偏析的γ/α2片层团和少量分布于片层团间的γ和β(B2)晶粒组成的近层片组织(NL)。大部分组织含有明显的γ聚集区,片层团的尺寸为75μm,平均片层厚度为700nm。β以不规则形状存在于片层团间或以片状和块状存在于片层团内。另外有大量长达60μm的棒状和针状硼化物。     

元素Si对TiAl合金抗氧化性能的影响

研究了元素Si对不同Nb含量TiAl合金抗氧化性能的影响．结果表明，合金中Nb含量越低，Si对合金抗氧化性能的提高作用越明显．主要表现为Si促使二元合金形成连续致密的Al2O3层及使不同Nb含量合金表层氧化物更加均匀细小．因而随Si含量的增加，TiAl合金的氧化增重速率系数降低，氧化速率下降．运用等温氧化增重实验、X射线衍射和扫描电镜等手段对Si的作用进行了分析讨论．     

Manufacturing a TiAl alloy by high-energy ball milling and subsequent reactive sintering

A TiAl alloy was fabricated by high-energy ball milling and subsequent reactive sintering from the mixed powders of Ti and Al. High-energy ball milling produced a kind of particular composite powders with an extremely fine altemative Ti and Al lamella structure. The composite powders not only possessed good consolidation and densification characteristics, but also resulted in the augment of nucleation rate of α and γ titanium aluminides during solid-phase reactive sintering After a series of processing, pressing, degassing, extrusion, and sintering, the resultant TiAl alloy presented high relative density and refined grain sizes of （α2 ＋ γ） lamella and γ phases. The compressive yield strength of the sintered TiAl reached 600 MPa at 800℃.     

B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响

对比研究了B和C含量的变化对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响。结果表明 ，B或C含量的增加均能细化TiAl基合金的晶粒，但二者的作用特点不同。B含量对宏观组织和晶粒尺寸的影响是渐进的，而C对其影响存在一个临界含量。显微观察表明，微量的B就能使合金析出TiB2，随着合金中B含量的增加，硼化物颗粒呈不同的形貌。对于含C合金，当C含量低于临界含量时，在光学尺度上观察不到碳化物相，而当C含量高于临界含量时，合金中生成大量的Ti2AlC碳化物颗粒。讨论了B和C细化TiAl基合金的机制。     

离子束增强沉积氮化硅膜及TiAl抗高温氧化性能的改善

用离子束增强沉积（ＩＢＥＤ）方法在金属间化合物ＴｉＡｌ上合成厚度为０．５，１，和２μｍ的氮化硅薄膜。所形成的薄膜为非晶态，膜与基底间存在混合的过渡区，膜与基底结合紧密用ＡＥＳ，ＸＲＤ和ＸＰＳ研究薄膜的组成和结构，高温循环氧化结果表明，经沉积膜的ＴｉＡｌ试样的抗氧化性能显著提高其中沉积０．５μｍ薄膜的试样表现出极好的抗循环氧化性能由ＳＥＭ及ＥＤＳ分析得出，良好的高温稳定性能、高的膜／基底结合力和形成富Ａｌ２Ｏ３和硅化物的保护层是提高ＴｉＡｌ抗高温氧化性能的主要因素．