锻造高铌双态TiAl合金的冷轧工艺及组织力学性能研究

采用道次小压下量的工艺对高铌双态TiAl 锻造合金进行精确控制的冷轧实验.结果表明:冷轧后整个试样变形均匀,总变形量在没有中间退火的情况下最大可超过20%.合金变形后的组织仍然为双态组织,γ组织沿轧制方向拉伸变长,片层组织也由原来的无序分布变为与轧向呈一定角度分布.退火实验表明,不同的变形量、退火温度和退火时间对冷轧高铌钛铝合金的力学性能和显微组织均有明显的影响,因而不同的压下量,其中间退火工艺是不同的.     

合金化韧化MoSi_2的研究

本文用XRD、SEM-EDS、EPMA、维氏硬度仪及压痕法研究了Nb、Al、Cr合金化对MoSi2组织结构、室温硬度及断裂韧性的影响.结果表明:2at%Al、4at%Al和2at%Cr三种合金均得到了单一四方Cllb相;6at%Nb合金因Nb含量高,导致部分四方C11b相转变为六方C40相,合金出现灰色Cllb基体相与亮白色层片状C40第二相双相组织,部分C40相中存在几乎平行排列的宽度贯穿裂纹.Nb、Al、Cr合金化都降低MoSi2的维氏硬度,提高断裂韧性,其中2at%Nb、4at%Al合金的断裂韧性最高,达到了5.90MPa·m1/2,提高了69%.     

北京科技大学 新金属材料国家重点实验室，北京100083

利用SEM、XRD和EDS研究Y对Ti45Al8Nb(at%)合金在900℃空气中的循环氧化行为的影响。实验结果表明,适量Y的加入显著提高了合金的抗循环氧化性。无Y合金300次循环后便出现了表层氧化膜脱落,而含Y的6个合金除Ti45Al8Nb0.1Y在氧化460h后出现大面积脱落外,其余合金在1000次循环内均未出现明显脱落。Y的加入显著增强了氧化膜与基体之间的粘附性。但是加入过量Y,合金氧化膜内颗粒较大的Y2O3偏聚在晶界处,为O提供了扩散通道,使合金出现了严重的内氧化。     

真空悬浮熔炼高铌TiAl合金铸锭的成分组织均匀性

从宏观缺陷、化学成分分布、O含量和微观组织等几个方面,分析了真空悬浮熔炼制备高铌Ti Al合金铸锭的冶金质量。结果表明,经过合理设计锭模可以获得集中缩孔面积小、无裂纹的铸锭。真空悬浮二次熔炼获得的铸锭不同部位有成分>1at%的Al宏观偏析;采用优质原料,通过抽真空→熔化→充氩气→精炼的工艺路线可以使合金的含氧量达300μg/g。虽然存在Al宏观偏析,但是不存在原料未熔和在铸锭局部富集的现象,铸锭组织为近片层组织。     

原位合成MoSi2—SiC复合材料的室温增韧

原位合成MoSi2-SiC复合材料的断裂韧性明显高于单一MoSi2-SiC的断裂韧性,组织结构的TEM与HREM研究结果表明：原位合成MoSi2-SiC／SiC界面为直接的原子结合,无SiO2非晶层存在,结合对该复合材料的KIc断口形貌及压痕裂纹连续扩展路径的观察分析表明,其室温增韧机制为MoSi2-SiC界面间较高的结合力,MoSi2基体晶粒细化及裂纹偏转和桥接。     

激光熔凝和熔敷在热轧辊强化中的应用

为提高热轧辊寿命对球墨铸铁、白口铸铁热轧辊进行了激光熔凝、熔敷实验研究，并对激光处理效果进行了现场轧制实时寿命评估．研究确认：球墨铸铁、白口铸铁激光熔凝小样的硬度随扫描速度的降低和激光功率的增大而提高．分别按轧钢量、磨损量计算，球墨铸铁、白口铸铁激光熔凝热轧辊寿命分别比原来延长50％和15．6％～23．4％．利用激光熔敷技术在白口铸铁热轧辊上可以成功制备无宏观裂纹、气孔和夹杂存在的镍基合金涂层．现场轧制后表面也无宏观缺陷存在。寿命延长18．7％～37．4％．     

β-γ高Nb-TiAl合金组织转变及拉伸性能研究

本文研究了β稳定元素Cr和Mn的掺杂对高Nb-TiAl合金的组织、相组成、凝固路径及室温、高温拉伸性能的影响。实验结果表明,Ti-45Al-8Nb-0.4B（原子分数,%,下同）合金中分别加入2Cr、2Mn或1Cr1Mn后,铸态组织中B2相逐步增加,而α2相逐步减小。1Cr1Mn合金转变为由γ+B2两相组成的新型β-γ高Nb-TiAl合金。凝固路径由L→β→β+α→α+γ+β→α2+γ+B2转变为L→β→β+γ→B2+γ。Cr和Mn的同时添加具有更明显的β相稳定作用。室温拉伸结果表明,随着B2相含量的增加,合金的强度与延伸率均降低。而在900℃条件下,合金延伸率出现先降低后升高的现象。这说明,高温下合金中β相含量达到一定程度时（本研究为14.4 %）,有利于协调变形。     

轻质γ-TiAl金属间化合物的研究进展

γ-TiAl金属间化合物是一种新型轻质的高温结构材料,是当代航空航天工业、民用工业等领域的优秀候选高温结构材料之一,具有重要的工程化应用潜力。介绍了γ-TiAl基金属间化合物的发展过程,以及成分-组织-性能-制备关系,产业化和应用状况。特别指出,北京科技大学发展的高Nb,TiM金属间化合物为国内外TiAl基金属间化合物发展的重点方向。最后总结了TiAl基金属间化合物的国家需求和发展趋势。     

MoSi_2本征脆性及其合金化作用的第一原理计算

采用第一原理方法,计算了MoSi2及其三元合金(Mo,M)Si2(M=Nb、Tc、Ta、W)的电子结构,表面能(γs),不稳定层错能(γus),以及弹性常数。从"韧化参数"D=γs/γus以及弹性性质两个方面研究了合金化对MoSi2韧性的影响。研究表明,MoSi2(001)Si-|-Si具有较低的表面能,是最可能的解理面;带有方向性的强Mo4d-Si3p共价键是MoSi2本征脆性的最主要原因。Nb、Tc、Ta合金化有利于增强MoSi2的韧性;W则起到增脆作用。合金增韧的主要原因是弱M4d-Si3p键代替了方向性的强Mo4d-Si3p键。