添加微量硼对TiAl合金持久性能的影响

研究了Ti-47.5A1-2Cr-2Nb合金中添加微量硼对合金760℃,275 MPa持久性能的影响.结果表明:在同样的热处理制度下,添加0.2%(摩尔分数)硼能显著提高合金的持久寿命;尤其对于全片组织,其持久寿命由150.0 h提高到460.5 h,这主要归因于,添加微量元素硼抑制了连续冷却转变过程中魏氏片层束和羽毛状片层束在片层晶粒内的形成,从而提高了全片层组织的热稳定性.     

热锻开坯对高铌TiAl合金微观组织的影响

采用热等静压技术处理了高铌TiAl合金铸锭,对直径为115 mm的高铌TiAl合金铸锭在1150～1300℃进行了热锻开坯.结果表明:热等静压处理后的高铌TiAl合金由大量粗大的α2/γ片层晶粒和少量的γ等轴晶、B2相等组成,晶粒度约为80～150μm;通过变形量为75%的2次锻造成形后锻饼表面和内部质量较为完好,没有出现裂纹和太多的氧化现象;铸态粗大片层组织在变形后基本破碎,晶粒得到明显细化.     

Al3O—Ti系梯度功能材料残余热应力的有限元分析

采用有限元方法对Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉ系梯度功能材料在制备过程中产生的残余热应力进行了线 性性分析。详细讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的影响，确定了各项最佳参数。非梯度功能材料与优化后的梯度功能材料的残余热絷力对此结果显示：梯度功能赫兹 热应力的效果十分显著。     

梯度功能材料的热应力研究现状与展望

回顾了近年来梯度功能材料热应力研究领域所取得的研究成果，并展望了ＦＧＭ热应力研究的发展趋势。     

C元素对600℃高温钛合金热处理温度窗口的影响

研究了间隙元素C对600℃高温钛合金(Ti60)热处理温度窗口的影响。结果表明:微量C元素对Ti60合金的a+β→β相变过程有明显影响,C元素不仅提高了合金的相转变温度(T_β),而且显著减缓了初生a相含量的变化。微量的C元素(质量分数<0.1％)可以使a体积分数的变化速率从(1.5％～2％)·℃~(-1)(Ti60)减缓到0.5％·℃~(-1)(Ti60-C)左右。C元素的这种特性改善了Ti60钛合金在a+β上部区的热处理温度窗口,可以确保该合金在较宽温度范围内进行固溶处理时初生a相的体积分数保持相对稳定,同时也确保了合金具有稳定的高温蠕变抗力。     

Al25Nb20Ti30Zr25低密度高熵合金的组织和性能

通过Thermo-Calc软件计算、微观组织多尺度表征以及热模拟试验等研究了Al₂₅Nb₂₀Ti₃₀Zr₂₅合金的组织结构、高温组织稳定性和热加工性能。结果表明,Al₂₅Nb₂₀Ti₃₀Zr₂₅合金的铸锭组织主要由BCC基体相和Zr₅Al₃析出相组成,Zr₅Al₃相在BCC晶界连续析出,晶粒内部的Zr₅Al₃相呈块状分布,平均尺寸在750 nm左右;合金在750~1000 ℃保温24 h后,基体中的晶粒尺寸并未发生明显变化;随着温度的增加,Zr₅Al₃相含量小幅度降低,合金的高温组织稳定性较好。建立了合金的本构方程为$\dot{ε}$=4.5×10¹⁴×[sinh(0.0063σ_p)]^2.8exp(-419/RT),并绘制了合金的能量耗散系数图;在1050 ℃/1 s^-1变形条件下,能量耗散系数达到峰值0.69,在该变形条件下等温锻造出尺寸为$\phi$ 180 mm×20 mm完整无开裂的圆形块体材料。锻造消除了原始晶界处连续分布的Zr₅Al₃相,使其分解成短杆状均匀分布于合金基体中,BCC基体组织发生了动态回复和部分再结晶。     

基于Murty准则粗片层TC11合金两相区的热态变形行为

利用基于Murty准则的加工图技术研究具有粗片层a的TC11合金在α β两相区的热态变形行为.结果表明,基于Murty准则的加工图技术能较好地预测流动失稳区域和反映耗散能量的变形机制和微观组织.通过加工图分析和微观组织观察得到,流动失稳区域为750～880℃、0.007～10.0/s和880～950℃、0.2～10.0/s,流动失稳现象为宏观剪切裂纹、绝热剪切带和原始β晶界孔洞;较佳的加工区域为770～900℃、0.001～0.005.s和900～950℃、0.001～0.03/s,这两个区域分别是α片层球化机制起作用和α片层球化以及α β→β相变两种机制同时起作用的区域.锻造时可根据锻件的需要来决定α相的含量,在850～950℃之间选取最佳变形温度,最佳应变速率为0.001/s.     

Al2O3—Ti系梯度功能材料残余热应力有限元分析

采用有限元方法对Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉ系梯度功能材料在制备过程中产生的残余热应力进行了线弹性分析，详细讨论了梯底层数目，梯度层厚度和成分梯度指数对应务大小和分布的影响，确定了各项最佳参数。非梯度功能材料与优化后的梯度功能材料的残余热应务对比结果显示；梯度功能材料缓和热应力的效果十分显著。     

TC11钛合金压气机盘的模锻工艺优化

TC11钛合金是生产发动机叶片和压气机盘的重要材料,随着对发动机安全可靠性能要求的提高,得到变形均匀的压气机盘锻件十分重要。根据制定的TC11钛合金热加工图,确定该合金压气机盘的基本锻造工艺。结合热力耦合刚粘塑性有限元法和正交设计方法,研究不同坯料尺寸、模具温度和变形速度对压气机盘成形工艺的影响,提出以变形均匀性函数为目标函数优化压气机盘的成形工艺,最终优化TC11钛合金压气机盘的锻造工艺。     

应用Murty准则优化TC11钛合金高温变形参数

在THERMECMASTOR-Z型热模拟试验机上对原始等轴组织的TC11钛合金进行热压缩实验,采用基于Murty准则的加工图技术研究该合金在990-1080℃、0.001-70 s-1变形参数范围内的微观变形机制和流变失稳现象,并优化该合金的高温变形参数.结果表明, α β两相区的较佳变形参数为990-1008℃、0.001-0.02 s-1,以990℃、0.001 s-1附近为最佳,其变形机制为超塑性.在β单相区,中等变形程度(ε<0.6)下的较佳参数为1030-1080℃、0.001-0.1 s-1,以1060-1080℃、0.001 s-1附近为最佳,其变形机制为动态再结晶;而大变形程度(ε>0.6)下的较佳参数为1020-1060℃、0.004-0.6 s-1,以1040-1050℃、0.016-0.07 s-1附近为最佳,其变形机制也是动态再结晶.失稳区出现在β单相区内,其参数范围为1000-1080℃、4.0-70 s-1,在该失稳区会出现β晶粒的不均匀变形;应变速率在0.001 s-1附近时,在β单相区变形会出现β晶粒的动态粗化.