烧结温度对快速凝固TiAl合金组织及力学性能的影响(英文)

将快速凝固Ti-46Al-2Cr-4Nb-0.3Y(摩尔分数,%)合金薄带破碎成粉末,然后通过等离子烧结(SPS)制备成块体。研究烧结温度对烧结块体的组织和力学性能的影响。在1200℃烧结时得到完全致密的块体。进一步升高烧结温度对合金密度的影响不大,但是对烧结块体的显微组织及相结构有显著影响。烧结块体主要由γ和α2相组成,随着烧结温度的升高,α2相的体积分数降低,块体合金由近γ组织演变为近层片组织,且组织逐渐粗化,但是长大不明显。1260℃烧结得到的块体组织细小、均匀,没有明显微偏析,具有良好的综合力学性能,室温压缩断裂强度和压缩率分别为2984MPa和41.5%,高温(800℃)拉伸断裂强度和伸长率分别为527.5MPa和5.9%。     

600 ℃高温钛合金发展现状与展望

钛及钛合金具有比强度高、耐腐蚀性能和低温性能好、热强度高等优点,是航空航天工业中重要的结构材料。同时,相比于铝、镁轻合金,钛合金高温性能优异,因而在航空发动机耐高温部件中也有着相当大的应用潜力。1954年,美国研发出了第一种实用型高温钛合金Ti-6Al-4V,高温长时使用温度为300～350℃,综合性能良好,在之后的很长一段时间内被广泛使用。随着航空航天工业的不断发展,尤其是航空发动机的发展,其他各国也都相继研发出了一些使用温度更高的高温钛合金,直至1984年,英国开发出了世界上第一个使用温度达600℃的高温钛合金IMI834。IMI834的典型特点是在原有的近α型高温钛合金Ti-Al-SnZr-Mo-Si体系中加入了0.06%C,扩大了两相区的加工窗口,优化了组织。在此之后,美国于1988年在原有高温钛合金Ti-6542S的基础上通过调整一些合金元素的含量也获得了一种实用温度为600℃的高温钛合金Ti1100。1992年,俄罗斯在BT18Y的基础上用5%的高熔点W代替1%Nb也开发出了一种达600℃的高温钛合金BT36。而国内高温钛合金起步相对较晚,前期以仿制为主,后逐渐形成了以添加稀土元素为特色的高温钛合金体系,典型的有中科院金属研究所和宝钛集团研发的Ti60和西北有色金属研究院自主研发的Ti600,它们的实际使用温度均为600℃,综合性能优异。总体来说,目前高温钛合金的使用温度很难突破600℃,主要是由于使用温度高于600℃时合金的热强性与热稳定性难以匹配协调,并且合金的抗氧化性急剧下降,表面氧化严重,导致合金热稳定性以及疲劳性能下降,甚至可能使航空发动机高压压气机部位的零部件存在"钛火"的风险。本文综述了国内外600℃及600℃以上的高温钛合金的发展现状。重点介绍了美国的Ti1100、英国的IMI834、俄罗斯的BT36、中国的Ti60、TG6和Ti600(600℃高温钛合金)以及中国的Ti65和Ti750(600℃以上高温钛合金)。总结了各国发展高温钛合金的思路,指出了限制高温钛合金向更高使用温度发展的瓶颈并提出了可能的解决途径。从控制α2相大小、形态、含量以及改善热加工工艺的角度对未来高温钛合金的发展进行了展望,以期为进一步提高高温钛合金的使用温度、优化高温钛合金性能提供指导。     

含Er高Nb-TiAl基合金的热力学性能

基于Miedema混合焓模型外推出三元合金的热力学性能,利用合金成分的特点计算出了Ti-46Al-8Nb-0.1Er四元合金的各组元间的部分热力学性能,并结合Toop模型得出合金的组元活度及活度系数。结果表明,在此四元系中Er只与Al发生反应,与其它组元之间无反应,生成Er-Al化合物。然而在热力学上,Er2O3比Er-Al化合物更易形成,实验中熔体里不可避免的微量氧的介入,使得合金熔炼过程中Er首先与O结合形成Er2O3颗粒,且此Er2O3相在XRD测试分析证明得到。Er具有净化合金熔体、降低合金基体氧含量和析出强化的作用。     

多媒体在体育教学中的效果及存在问题研究

随着素质教育的不断深入,信息技术的不断发展,为体育教学中实施素质教育创造了有利条件。特别是多媒体教学的合理应用,使得课堂效率明显提高。强学生对具体动作的直观认识,形成动作完整概念,又有效地培养了学生的学习自主性,充分发展了学生的能力,使学生在较短的时间内掌握运动技术要领。     

TiAl基合金室温塑性的影响因素及改善方法

TiAl基合金因其低密度、高的弹性模量和比强度以及高温抗氧化性等特点而受到广泛的关注,成功应用于航空航天以及汽车工业等领域。但其较低的室温塑性限制了常温条件下的应用。主要讨论了TiAl基合金的室温脆性的影响因素,提出了解决室温脆性的方法,为改善合金的室温塑性提供了理论依据。     

Production and characterization of TiAl ribbons with Y additions

Rapid solidification method was employed to produce TiAl based alloy ribbons and finally to produce TiAl based alloys with novel microstructure and properties. TiAl based alloys with nominal compositions of Ti-46Al-2Cr-2Nb （atomic ratio） and various yttrium additions （0, 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, atom fraction） were produced using the melt spinning method. For comparison, cast alloys with the same compositions were prepared by argon arc melting as well. It is shown that the as cast microstructure of Y free alloy is lamellar. With addition of Y up to 1.5%, the microstructure of the alloy changes from lamellae to dendrites, while more addition of Y leads to a finer dendrite structure. For the rapidly solidified TiAl based alloy ribbon, refined microstructure is produced. The increase of Y addition modifies the phase constituents from pure y-TiAl phase of Y flee alloy gradually to γ-TiAl＋α2-Ti3Al and γ-TiAl＋α2-Ti3Al＋small amount of Al2Y phase. Though the phase constituents on the two sides of ribbons, surface contacting roll and free surface, are essentially the same, the microstructure of the former one is much finer than that of the latter one.     

原子氧与紫外综合辐照对Kapton/Al性能的影响

Kapton/Al薄膜二次表面镜是一种广泛应用的热控涂层,用于维持航天器表面正常的工作温度。本文利用激光源原子氧设备对Kapton/Al薄膜二次表面镜进行了原子氧与紫外综合辐照试验,试验前后通过高精度微量天平、扫描电镜、紫外-可见-近红外分光光度计及X射线光电子能谱仪等测试分析手段观察了材料质量损失、表面形貌、光学性能随辐照时间的演化规律,分析了试验前后Kapton/Al薄膜二次表面镜表面成份的变化。结果表明:Kapton/Al薄膜二次表面镜的质量损失随辐照时间的增加呈线性增大,原子氧与紫外综合辐照造成的质量损失明显高于单独原子氧作用产生的质量损失;试验后试样表面呈"地毯"状形貌,且随辐照时间的增加表面粗糙度变大;Kapton/Al薄膜二次表面镜的光谱反射系数随综合辐照时间的增加而降低,致使太阳吸收比的变化不断增大;试验后试样表面成份变化明显,说明原子氧和紫外环境与Kapton/Al薄膜二次表面镜表面发生了复杂的物理化学作用。     

Y, Nb对快速凝固TiAl合金组织和性能的影响

研究了元素Y和Nb对用熔体快淬法制备的TiAl基快速凝固合金组织及性能的影响。发现添加Y的快速凝固TiAl合金主要为等轴晶,主要组成相为α2和少量的γ相。随着Y含量的增加,γ相的含量增加,快速凝固TiAl合金的组织逐渐细化。不同Nb含量的快速凝固TiAl合金的组织为块状结构和层片状结构,主要由γ和α2两相组成,层片间距显著细化,为15～17nm。快速凝固TiAl合金的硬度比其铸态合金显著提高。     

铝锂合金的发展及一种新型铝锂合金-X2A66

Al-Li合金是一种低密度、高比强度、高比刚度、高弹性模量、抗疲劳性能优良的航空航天材料,具有很好的应用前景。本文综述了Al-Li合金的发展历史,重点介绍了航空材料研究院结合飞机机身壁板整体挤压技术研发的一种新型的Al-Li合金(X2A66)。X2A66合金的整体挤压壁板结构能实现密度减重和结构减重,同时还提高了壁板的密封性。     

TiAl合金断裂韧性的影响因素及其韧化机制

TiAl基合金具有低密度、高比强度、高比刚度、良好的抗蠕变性能以及高温抗氧化性能等优点,成为一种很有希望的航空、航天及汽车用高温合金,但其断裂韧性低一直是阻碍TiAl基合金应用的重要原因。分析了TiAl基合金断裂韧性的主要影响因素,介绍了改善断裂韧性的主要途径,在此基础上概述了近年来关于TiAl合金韧化机制的论述,包括内在韧化和外在韧化机制。内在韧化来源于基体滑移和韧性相韧化,外在韧化机制起源于剪切韧带韧化、裂尖钝化、裂纹分叉、偏转和扩展、显微裂尖的屏蔽、孪晶韧化等。