热处理对含有β相锻造钛铝合金组织和性能的影响(英文)

采用包套锻造技术成功制备Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y合金锻饼,并研究热处理对该合金锻饼组织和性能的影响。通过热处理得到3种不同的组织形态,分别为双态、近层片、和全层片组织,分析热处理过程中合金组织的演变规律,并对不同组织形态的合金进行力学性能测试。结果发现,双态组织的合金具有最好的室温塑性,其值可达1.35%,近层片组织的合金具有较高的室温强度,屈服强度为605.31MPa,断裂强度为665.75MPa。     

基于当量抽汽压力的大型热电联产供热模式研究

建立了大型热电联产机组变工况分析模型,揭示出不同热网回水温度和热网回水温升条件下,单效溴化锂吸收式热泵驱动热源饱和蒸汽压力和热力系数的变化规律.提出2种不同供热模式选取的判据,即当量抽汽压力.以某300 MW直接空冷抽凝供热机组为例,进行了变工况计算及分析.结果表明:随热网回水温升的增大以及热网回水温度的升高,驱动热源饱和蒸汽压力升高,而吸收式热泵热力系数则减小;对于300 MW等级及以上供热改造机组,由于汽轮机中低压缸抽汽压力高于对应的当量抽汽压力,采用吸收式热泵供热模式更节能.     

稀土Y在γ-TiAl基合金及其精密热成形中应用的研究进展

TiAl合金作为新型轻质高温结构材料,其熔炼及制备技术难度大、铸态组织较粗大、室温塑性较低和高温抗氧化能力的不足成为限制其应用的关键。从材料制备成形和合金成分两个角度综述稀土元素Y在TiAl基合金中应用的研究进展,总结国内外对Y_2O_3陶瓷坩埚和型壳面层在TiAl合金熔炼和精密铸造及制备成形过程中的研究进展;阐述稀土元素Y在合金中的形态与分布及其对合金铸态组织的细化及作用机理,并分析Y对合金室温力学性能和抗氧化性能的影响,对Y在TiAl基合金中的进一步研究应用提出建议。     

TiAl金属间化合物制备技术的研究进展

TiAl金属间化合物以其低的密度、高的比强度和比模量,具有较好的抗氧化性能以及优异的抗疲劳性能成为一种新型轻质高温结构材料,在航空航天工业和汽车等民用工业领域引起了广泛的关注。本研究着重介绍了TiAl金属间化合物的几种制备方法及其应用,并展望了TiAl金属间化合物的发展前景。     

Ti-47Al-2Cr-2Nb-xTiB_2合金与Al_2O_3陶瓷型壳界面反应的研究

实验室条件下制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb-xTiB2(x=0、0.6%、1.0%,体积分数)合金熔体与Al2O3陶瓷型壳的界面反应层。借助SEM、EDS、XRD以及显微硬度测量等手段,对3种TiAl基合金熔体与Al2O3陶瓷型壳的界面反应情况进行了分析和比较。结果表明,TiAl基合金中加入TiB2,能有效减少TiAl基合金熔体与Al2O3陶瓷型壳的界面反应。TiAl基合金与AlO陶瓷型壳间的界面反应是一种不均衡进行的扩散型化学反应,并建立了界面反应的宏观模型。     

离心熔模精铸TiAl合金与ZrO2型壳的界面反应

选用CaO增强的ZrO2作为TiAl熔模精密铸造用陶瓷型壳的面层材料,通过OM、SEM、EDS和XRD对TiAl合金界面反应处进行形貌分析和元素线扫描分析,研究离心熔模铸造TiAl合金与ZrO2型壳的界面反应.结果表明:在较低的转速(200 r/min)条件下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度较小,大约为5 μm;而在较高的转速(400 r/min)情况下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度约为20 μm,界面有轻微粘砂.     

机械合金化与放电等离子烧结制备Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金

采用双步球磨法和放电等离子烧结技术制备细晶Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)(摩尔分数,%)合金,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等对球磨后的粉末形貌、相组成以及烧结块体的显微组织结构进行观察和分析,研究烧结温度对Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸为10～40 μm,内部结构较均匀,主要由TiAl和Ti3Al相组成;放电等离子烧结后的块体主要由主相TiAl、少量的Ti3Al相及Ti2Al和TiB2相组成;当烧结温度为1 000 ℃时,烧结块体主要为等轴晶组织,等轴晶粒平均尺小于500 nm;当烧结温度为1 100 ℃时,烧结块体致密、无孔洞,部分等轴晶粒明显长大;随着烧结温度的升高,Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金的显微硬度随之增大,抗压强度和抗弯强度却随之降低;压缩断口形貌分析表明:Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金在1 000 ℃时,属于沿晶断裂,在1 100 ℃时,断口以沿晶断裂为主,存在部分解理断裂.弯曲断口形貌分析表明:Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金以沿晶断裂为主,存在部分解理断裂.     

包套锻造对Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备名义成分为Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y(摩尔分数,%)的高质量合金铸锭,采用XRD、OM、SEM及TEM等分析手段分析研究该合金的组织演变过程,同时进行力学性能测试.结果表明:Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y合金具有近层片组织结构,由γ、α2和β三相组成;经包套锻造处理后,合金的晶粒尺寸显著减小,由100 μm下降至7 μm左右;合金的室温屈服强度提高220 MPa左右,达到620 MPa,室温伸长率提高到1.08%;经700 ℃处理后,该合金的屈服强度从562 MPa升高到708 MPa,伸长率从7.6%提高到35.55%.     

Ti-46Al-2Cr-4Nb-Y合金的高温变形及加工图

采用Gleeble-1500 热压缩模拟试验机进行压缩实验,在变形温度为1 100～1 250 ℃、应变速率为10-2～ 1 s-1的范围内,研究Ti-46Al-2Cr-4Nb-Y合金的高温变形行为,并基于动态材料模型,建立Ti-46Al-2Cr-4Nb-Y合金的加工图.结果表明:Ti-46Al-2Cr-4Nb-Y合金的高温变形流变应力对温度及应变速率敏感;流变应力随应变速率的增大而增大,随温度的升高而减小;动态再结晶是导致流变软化及稳态流变的主要原因;Ti-46Al-2Cr-4Nb-Y合金的安全热加工区域为温度1 200～1 230 ℃,应变速率10-2～10-1 s-1.     

热处理对Ti6Al4V2Cr1.5Mo组织和性能的影响

采用冷等静压+真空烧结（CIP）法制备Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金。对经不同的固溶温度（860~950 ℃）和时效温度（480~600 ℃）热处理后合金的组织和力学性能进行研究。结果表明：随固溶温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度都呈先升高后降低的趋势,在920 ℃时都达到最大值;在920 ℃固溶时,随时效温度的升高,合金的强度、伸长率和硬度也随温度的升高先升高后降低,在520 ℃时达到最大值,且组织形态为双态组织,固溶时产生的次生α相在时效过程中分解产生弥散的α+β相能提高合金的强度和硬度,α相的含量能保证合金良好的塑性,使合金有较好综合力学性能。因此,Ti6Al4V2Cr1.5Mo合金的最佳热处理工艺为固溶920 ℃ (WQ)+时效520 ℃ (AC) ,此时强度、伸长率和硬度分别为1169.6 MPa、8.3%、621.7 HV0.1。