TiAl 合金中的γ→α析出转变行为

研究了Ti-48Al和Ti-48Al—0．8B合金中的γ→α析出转变，分析了α析出相的生长形态、晶体学特征、生长动力学及α／γ相界面结构。结果显示α相从γ相中析出有两种方式：一种是从γ晶粒内沿{111}，晶面以片状形貌析出，且α相与γ基体保持共格位向关系；另一种则是在γ晶界上通过不连续析出转变，以不规则的块状形貌析出，并向着晶界一侧与之无位向关系的γ晶粒内生长。添加0．8％(摩尔分数)B能显著降低γ晶粒内片状α析出相的形核率，并抑制α相生长。HREM分析表明：片状α相是在γ相的堆垛层错上形核，并通过“台阶-凸起-扭折”机制生长；α／γ相界面上复杂层错的存在及台阶形核率低是片状α相沿厚度方向生长缓慢的主要原因。     

室温变形γ—TiAl基合金中形变孪晶与α2片的交截机制

利用透射电镜在室温变形的γ-TiAl基合金中研究了一种新的形变孪晶与α2片的交截机制.选区电子衍射和矩阵分析结果表明γ基体中的形变孪晶切过α2片时,如果形变孪晶的宽度与α2片宽度相当,则α2片可以通过K1={3031},η1=1/18<10 16>的孪生机制来协调形变孪晶产生的切变.由于α2片与γ基体之间存在(0001)α2∥{111}γ,<1120>α2∥<011>γ的晶体位向关系,α2片的1/18<10 16>{3031}切变矢量等价于形变孪晶的切变矢量1/6<112]{111},因此形变孪晶产生的切变可完整地切过α2片而不需要交截区附近γ基体中其它滑移系或孪晶系开动来辅助协调变形.     

Effects of γ/γ interfacial structures on continuous coarsening of lamellar microstructure in TiAl alloy during aging

The effects of γ/γ interfacial structures on continuous coarsening of the fully lamellar microstructure in Ti-48Al alloy aged at 1 150 ℃ were investigated by using transmission electron microscopy(TEM). Continuous lamellar coarsening can be achieved not only by migration of interface faults(such as ledges, edges and curved interfaces) but also by migration and decomposition of perfect γ/γ lamellar interfaces. Thermal grooves, initiative positions of interfacial dissociation, can frequently form at the triple point junctions between the 120°-rotational ordered γ domain boundaries within γ lamellae and the lamellar interfaces. During the early stage of aging at 1 150 ℃, the interface migration and dissociation took place preferentially at the 120°-rotational ordered lamellar interfaces. Comparing the relative thermal stability of the true-twin, pseudo-twin and 120°-rotational ordered γ/γ lamellar interfaces shows that the 120°-rotational ordered lamellar interface is the most unstable. The reason of this phenomenon was analyzed through the comparisons of the interfacial energies and atomic arrangements of the three types of γ/γ lamellar interfaces.     

挤压比对TiAl合金铸锭挤压过程的影响

采用有限元模拟方法研究了挤压比对TiAl合金挤压变形的影响。结果表明:TiAl合金在热挤压过程中,挤压载荷和时间的关系与其它合金有所不同,即挤压载荷达到峰值后并未明显地降低,而是在某一数值附近波动。这与合金具有较高的加工硬化率有关。增大挤压比有利于变形向棒材心部深入,挤压比超过7时,锭坯内径向流速分布不均匀,进一步增大挤压比,金属流动的不均匀性也增大。     

高推重比航空发动机用新型高温钛合金研究进展

综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况。针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和SiC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况。目前我国航空发动机主要应用的是α+β型钛合金,工作温度均在500℃以下,在更高温度使用的近α型钛合金(如600℃高温钛合金)尚处于研发阶段。国外对TiAl合金的研究已近20年,在航空发动机领域已公开报导了10多种TiAl零部件,并且完成了地面装机试验,试验结果非常理想。SiCf/Ti复合材料在航空发动机上的典型应用是叶环类和轴类零件,美、英等国均研制出了多个零部件,并进行了发动机考核试验。TiAl和SiCf/Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的2种关键结构材料。     

基于Murty判据的Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si钛合金α β相区热变形机制及工艺优化

根据Murty失稳判据,利用原始等轴组织的TC11钛合金在780～990℃和0.001～70s-1范围内的等温恒应变速率压缩实验数据,建立了该合金的加工图.依据加工图研究了TC11钛合金的变形机制和变形缺陷与变形热力参数之间的关系.结果表明,在780～990℃和0.001～0.01 s-1范围是超塑性变形区;在780～990℃和高于0.01 s-1范围,易出现β相裂纹和空洞、局部流动以及绝热剪切等流变失稳现象.根据加工图分析,结合微观组织观察结果,并考虑变形抗力的大小,确定出了较佳的变形热力参数范围为850～940℃和0.001～0.01 s-1,最佳的变形热力参数在900℃和0.001 s-1附近.     

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.     

国内首台中型高精度三辊螺旋轧机试制成功并通过验收

正由北京航空材料研究院与国内有关单位联合研制的国内首台中型高精度三辊螺旋轧机试制成功,并顺利通过验收。三辊螺旋轧机具有轧制精度高、变形均匀、可无级调辊、设备体积小、生产效率高等优点,非常适合优质钛合金棒材和其他金属材料棒材的制备。北京航空材料研究院投产使用的中型高精度三辊螺旋轧机(GZ-25-50),可     

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.