Nb-Si基超高温合金及其定向凝固工艺的研究进展

具有低密度和高熔点特性的Nb-Si基超高温合金是下一代航空发动机热端部件的重要候选材料之一.但Nb-Si基超高温合金的低室温断裂韧性限制了其工业化应用,合金化和定向凝固是改善室温断裂韧性的有效方法,本文综述了这2个方面的研究进展.合金化方面重点介绍了合金元素通过位错增韧和相改变增韧实现铌基固溶体(Nbss)相的韧化,通过固溶强化和相变提高硅化物相的高温性能,促进硅化物以近"Y"型生长,改善两相的界面等影响,分析发现Ti、Hf、Zr、B和Mg等元素均可改善室温断裂韧性.定向凝固方面综述了Nb-Si基超高温合金的定向凝固方法及特点,不同定向凝固工艺对Nb-Si基合金的组成相、组织形貌、室温断裂韧性以及高温强度的影响,定向凝固过程的组织演变规律及强化机理,分析发现调控工艺可获得Nbss/Nb5Si3良好单向生长的组织.在保证Nbss/Nb5Si3共晶耦合单向生长的情况下,减小Nbss相的厚度,提升其连续性是提高室温断裂韧性的有效方法.还展望了Nb-Si合金化与定向凝固的未来发展趋势.     

Skull formation and change during ISM process of Ti-15-3 alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭｅｔａｓｔａｂｌｅ βｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓａｒｅｎｏｗｆｉｎｄｉｎｇｍｏｒｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｉｒｇｏｏｄｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ.Ｔｉ 1 5Ｖ 3Ｃｒ 3Ａｌ 3Ｓｎ (Ｔｉ 1 5 3 ) ,ａｔｙｐｉｃａｌｍｅｔａｓｔａｂｌｅβｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ ,ｗａｓｄｅ ｖｅｌｏｐｅｄｔｏａｎｓｗｅｒｔｈｅｎｅｅｄｆｏｒａｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａ…     

钛合金熔体活度计算及合金与铸型的界面反应

在深入分析Miedema合金生成热模型的基础之上,运用化学反应和溶液热力学理论对钛熔体中溶质元素的活度系数进行了理论计算,进而评述了钛合金熔体的化学活性变化程度,通过对Ti6A14V合金和Ti15V3Cr3Sn3Al合金与所选择的耐火氧化物类铸材料的实验研究结果分析,可以认为添加合金元素以后钛熔体的化学活泼性并没有发生实质性的改变,由于熔体仍然具有相当高的化学活性,导致合金与铸型之间的界面反应是严重的,计算与实验结果吻合,同时所进行的理论分析和实验研究对于铸用高稳定性铸型材料的选择,铸优质的钛合金铸件具有一定的理论和实际指导作用。     

Ti-6-4合金熔体离心铸造过程中流态分析

针对金属型离心浇铸Ｔｉ６Ａｌ－４Ｖ（Ｔｉ－６－４）合金人工骨关节,对其充型过程进行了理论分析,得出了熔体离心充型过程中的层流判据以及熔体自由面仍的变化规律,结果表明,离心力场下,熔体充型时可保持的层流长度随转台转这的提高而减小;熔体自由表面将发生倾斜,最终趋于竖直,此外,讨论了离心力场下铸件内部卷入性气孔和偏中心线缩松的产生原因及分布规律。     

Microstructure and mechanical properties of high strength as—cast Ti—15—3 alloy

The effects of heat treatment and solidification cooling rate on the microstructure and mechanical properties of as-cast Ti-15-3 alloy prepared by induction skull melting method were investigated.Results show that the microstructure of as-cast Ti-15-3 alloy changes from the features of simplified and larger size of beta grains to finer grain size with increasing solidification cooling rate.After solution treatment and different ageing treatment,alpha phase precipitates in grains interior as well as in grain boundaries.Due to the modification of the precipitate phase,the tensile stength and elongation of the alloy are improved simultaneously.A good combination of the values of 1.406GPa of σb and 4.5% of δ was obtained,which will be satisfied the use of this kind of alloy in critical areas.     

我国铸造有色合金及其特种铸造技术发展现状

结合我国在铸造有色合金领域的发展概况,从合金发展、应用和有色合金熔体技术以及特种铸造在有色合金中的应用角度,分析了五十年来我国在该领域所取得的成绩和存在的问题,以引起广大科技工作者和生产技术人员对这方面自主创新的重视,不断提高铸造有色合金的技术水平,扩大其应用领域。     

钛合金冷坩埚电磁约束铸造工艺研究

针对液态下化学性质相对活泼的钛合金,采用冷坩埚技术对电磁约束铸造工艺过程进行了试验研究,考察了工艺条件对成形坯件表面质量和内部组织的影响.结果表明:试样抽拉速度变化对表面质量和宏观组织的影响明显,加热功率虽然对组织变化影响不大,但对表面质量影响较为显著.通过优化工艺,可以获得既有较光滑铸造表面又具有一次定向凝固组织的钛合金铸件.讨论了铸造过程裂纹和组织缺陷的形成机理,获得到了表面光滑无裂纹,宏观组织为柱状晶的钛合金大尺寸圆坯.     

电磁铸造移动磁场发生器磁场分布规律及其作用分析

研究了用于电磁铸造的移动磁场发生器上磁场强度变化及其对金属产生的力的作用.结果表明,磁感应强度分量By和Bz的变化趋势相反.By的存在使金属流动充型过程中产生表面凹坑型缺陷,Bz明显提高金属液流动速度,而在提高充型能力的同时,会使金属液流前端截面减小而形成反向充填,引发冷隔缺陷.铁磁性上模可以减弱By、增强Bz,提高表面质量.金属在移动磁场中受到的力与其投影面积有关,而且存在临界投影面积,小于该临界值后,电磁力不足以拉动该金属.     

Equivalent heat transfer coefficient at casting/Cu mould interface and temperature field simulation

1　INTRODUCTIONThesolidifiedmicrostructuresofalloysdependontheirsolidifyingprocesswhoseprimarycharacteristicsarethetemperaturedropofthesuperheatedmeltandthere leaseofthelatentheat.Sothestudyontheheattransferduringthesolidificationprocessistheessentialprobleminthesolidificationtheorystudy .Theresearchersworkingonthenumericalsimulationofthesolidificationprocessallknowthattheinterfacialheattransfercoefficientatthecasting/mouldisavariablechangingwithtime .Thusthedeterminationoftheinterfacialh…