Ni-20Cr-18W基高温合金热轧组织演变和力学性能

采用力学试验机、扫描电子显微镜(SEM)研究了热轧态固溶强化型Ni-20Cr-18W基变形高温合金的室温拉伸行为、微观组织演变及断口形貌,结合X射线衍射(XRD)确定了合金的相结构。结果表明,合金热轧态组织由再结晶后的细小等轴晶粒构成,晶粒尺寸为20~30μm,可达ASTM 7级,组织中可见大量退火孪晶,M6C型碳化物颗粒主要弥散分布在晶界上。热轧态合金由于组织细化使抗拉强度升高,断裂方式以穿晶断裂为主,碳化物颗粒成为导致拉伸断裂的裂纹源,使合金塑性下降。合金的室温拉伸断口呈韧性等轴韧窝,韧窝中心为M6C型碳化物颗粒。     

原位合成Ti_2 AlN/TiAl复合材料900°C时效过程中的组织演化及氮化物沉淀相析出(英文)

对原位合成Ti2AlN/TiAl复合材料在原位合成及时效热处理条件下的显微组织特征进行分析,并对Ti2AlN/TiAl复合材料进行1400°C,0.5 h固溶及900°C,24 h时效热处理,研究其氮化物沉淀析出。结果表明,原位合成复合材料的显微组织由γ+α2片层团、等轴γ晶粒和Ti2AlN增强相组成。经固溶和时效处理后,获得近全片层基体结构。随着Ti2AlN含量的增加,基体近全片层结构变得不稳定。对时效后的复合材料进行TEM研究,发现在片层团晶粒边界上分布着细小的Ti2AlN沉淀相。在γ-TiAl基体内,针状Ti3AlN沉淀相以其轴向平行于基体[001]方向排列,而另一种具有较大尺寸的Ti3AlN沉淀相则在位错处沉淀析出。     

熔体处理对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金凝固组织的影响

在1 480~1 510℃对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金分别进行了0、10、15、20次循环处理,研究了该合金凝固组织的演变规律。结果表明,未处理的合金组织由粗大的片层团组成;随着循环处理次数的增加,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金由粗大的片层团向细小的等轴晶转变,且分布更加均匀。分析表明,在循环处理的快速加热阶段,初生晶粒发生了重熔,破碎的枝晶与"母体"分离,可在后续的冷却阶段作为形核质点。与此同时,由于电磁搅拌作用,溶质场和温度场分布均匀,抑制了成分过冷的产生,从而起到了细化晶粒的效果。     

中间层对Ni-Cr-W高温合金扩散连接界面组织的影响

为研究新型Ni-Cr-W合金的扩散连接界面组织特征,采用Cu、Ni、Cu/Ni/Cu箔作中间层,在950℃、30 MPa、45 min条件下利用真空扩散连接技术对此合金进行了焊接,并与直接扩散连接形成对比,分析了不同中间层材料对新型Ni基合金扩散连接界面显微组织及元素扩散浓度分布的影响.结果表明:直接扩散连接接头处存在明显的孔洞及二次碳化物M23C6,阻碍了元素的充分扩散,连接界面质量较差;采用Cu箔中间层时,界面连接良好且形成了厚度为1.3μm的反应层;以Ni箔作中间层时,扩散界面连接良好但无明显反应层存在;而以Cu/Ni/Cu作中间层时,Ni-Cr-W/Cu界面上有较薄反应层生成,Cu/Ni界面则形成厚度达9μm的无限固溶体层,对比分析表明,高温合金晶界处M23C6的大量析出严重阻碍了Cu原子的扩散.     

β型γ-TiAl合金热变形过程中组织演化及动态再结晶行为研究现状

TiAl合金以其低密度、高比强和良好的抗蠕变性等优点,已在航空发动机上获得应用.先进的 β 型γ-TiAl合金通过引入一定量的β/B2相,显著改善了合金的热加工能力,该类合金更适合热机械加工.对β型 γ-TiAl合金热机械加工过程中的组织演化和变形行为形成完整的认识是制定和优化热加工工艺的前提.综述了β型γ-TiAl合...     

新型近β钛合金Ti-7333高温变形行为研究

对新型近β钛合金Ti-7333进行等温压缩试验,并对合金的流变行为进行研究.研究结果表明:Ti-7333的流变应力对变形参数的变化十分敏感,随着温度的升高和应变速率的下降,流变应力显著减小;合金的变形以动态回复为主,动态再结晶为辅.基于Mecking和Bergstrom提出的合金热变形过程中的位错密度演变模型建立了Ti-7333合金的本构模型,准确地描述了合金热变形过程中的流变应力,并且模型中参数数量较少,便于应用.     

塑性钛基非晶复合材料的制备及性能

通过铜模喷铸法成功制备了一系列内生β-Ti(Zr, Nb)枝晶增塑的Ti-Zr-Nb-Cu-Be非晶复合材料, 研究了成分对枝晶体积分数及尺寸的影响及其对复合材料力学性能的调节作用。结果表明, Ti₄₈Zr₂₀Nb₁₂Cu₅Be₁₅合金压缩强度达到2061 MPa, 塑性变形高达22.5%, 表现出优异的综合力学性能。 非晶复合材料的塑性不仅与β-Ti(Zr,Nb)枝晶相的体积分数有关, 而且受到枝晶尺寸的强烈影响, 在一定体积分数条件下, 枝晶相的尺寸越大, 对剪切带的阻碍作用越明显, 合金的塑性越高。     

真空热处理对多孔Ti6Al4V拉伸和疲劳性能的影响研究

本研究采用钛网层叠扩散连接法制备多孔Ti-6Al-4V合金,通过780℃/2h,FC;950℃ /2h,FC;950℃/2h,FC+540 /4h,FC三种不同真空热处理方法,获得具有不同显微组织的多孔Ti6Al4V合金。研究了孔壁显微组织对合金力学性能的影响。研究结果表明：多孔Ti-6Al-4V合金的弹性模量、抗拉强度可分别在9.5~12.2GPa和360~505MPa范围内调整,并获得在R=-1,f=10Hz,N=5×10₆循环载荷条件下疲劳强度水平为40~80MPa。另外发现,热处理工艺对抗拉强度的影响程度远大于对弹性模量的影响。     

基于BP网络Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金等温压缩流变应力预测

通过对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金820~970℃,0.001~1 s~(-1)条件下的热模拟压缩试验,得到不同变形条件下的高温变形真应力-真应变曲线。基于此实验数据建立了该合金BP-ANN本构预测模型和传统的回归模型。结果表明:2个模型的最大相对误差分别为4.35%和13.9%,平均绝对误差AARE分别为1.42%和6.53%,说明BP-ANN模型具有较优异的预测能力,此模型可作为Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金高温变形本构模型。     

Cu-1.0Cr自生复合材料的水平连铸过程及组织

利用自行研制的高梯度定向凝固水平连铸设备对Cu-1.0Cr自生复合材料的制备过程进行了研究.结果表明,炉口温度、冷却强度、连铸速度等参数相互匹配对合金固液两相区的控制尤为重要,也直接影响连铸线材的表面质量和内在定向组织;在稳定凝固速率为245μm/s时,内部组织形貌为共晶相(α β),与初生α相平行、沿轴向均匀呈连续纤维层状排布,而在低速凝固过程中,初生α相呈现为胞状组织特征,其长大方向受热流方向的约束.