Al对原位自生Ti基复合材料中TiB晶须增强相生成的作用

借助于X射线衍射(XRD)，差示量热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)研究了A1对Ti基复合材料中TiB晶须增强相生成的作用。研究结果表明：无论在Ti—B体系，还是在Ti—B—A1体系中，生成的增强相均为TiB，A1的加入并没有导致新相的产生；Ti—B体系中加入A1后，促进了TiB的生成反应，使TiB的初始生成温度从1262℃降低到856℃；并且TiB增强相得以细化，分布均匀。     

TiAl合金精密铸件缩孔的定量预测

研究了TiAl合金叶片铸件液态熔池孤立区形成的判定方法及缩孔的预测模型，对缩孔形成过程进行了模拟显示。研究表明，利用这种方法模拟缩孔缺陷可以提高铸件模拟缩孔预测精度。     

钛合金熔模精铸锆溶胶涂料流变性能的研究

研究了粉液比和搅拌时间对ＺｒＯ２（ＣａＯ）粉锆溶胶涂料流变性能的影响。结果表明，这类涂料具有塑性和触变性，并且粉液比对涂料流变性能影响显著，浆料搅拌时间超过２ｈ后，流变性能基本不再受搅拌时间的影响。     

微尺度下液态Zn-4Al合金停止流动机理研究

液态金属在微尺度空间内的停止流动机理决定了微铸件的充型能力,对完善微精密铸造工艺有重要的指导意义。观察不同管径微管道内的合金凝固组织,研究了微尺度下液态Zn-4Al合金的停止流动机理,结果表明:停止流动机理由宏观尺度时的端部堵塞机理,变为微尺度时端部堵塞与后续流体的半固态堵塞两者复合的停止流动机理,临界值约在管径为0.5 mm,微尺度条件下的特有充型凝固过程是停止流动机理改变的根本原因。     

微尺度铸件充型过程的数值模拟

修正了传统Navier-Stoke方程,并利用该方程和Fluent软件对Zn-4Al合金充填微齿轮铸件的充型过程进行数值模拟.结果表明:在运动惯性的作用下,Zn-4Al合金在进入微齿轮型腔后途径齿轮盘部位时,合金并未横向扩展,而是保持入射状态首先填充对面的齿轮轴,撞击型腔壁后,产生二次压头,然后再向齿轮外围的各齿部位反充;型腔内气体被高速运动的金属液搅拌和切割,形成许多微气泡,然后被带入主流区,从排气道排除.     

《铸造技术路线图》摘录:铸造金属基复合材料

1概述金属基复合材料(Metal Matrix Composites,简称MMCs)是以金属及其合金为基体,加入一定体积分数的纤维、晶须或颗粒等增强相经人工复合而成的材料,不仅具有现代科技对材料要求的强韧性、导电性、导热性、耐高温性、耐磨性和不吸潮等优良性能,而且在比强度、比刚度、比模量及高温性能等方面超过其基体金属或合金,同时具有可设计性和一定的二次加工性,是一种在工程技术领域和日常生活中都具有广阔应用前景的高性能材料,到目前为止,已经在汽车、电子、先进武器、机器人、核反应堆、航空、航天等领域得到应用。     

Ti/ZrO2和TiAl/ZrO2反应的差热分析

借助SEM和差热分析研究Ti-ZrO2（CaO）和TiAl-ZrO2（CaO）体系在不同加热速率时的界面显微组织和反应温度,并利用Kissinger方程对反应动力学参数进行计算。结果表明：随着加热速率的提高,Ti-ZrO2（CaO）和T认1．ZrO2（CaO）体系的化学反应逐渐减弱,初始反应温度逐渐升高;Al元素的加入使Ti和ZrO22（CaO）的初始反应温度提高近170℃,从而弱化Ti与ZrO2（CaO）的界面反应;Ti-ZrO2（CaO）体系和TiAl-ZrO2（CaO）体系反应活化能分别为l348kJ／mol和l675kJ／mol,反应级数分别为1．51和1．59。     

Numerical simulaton of cellular/dendritic transition and its growth during unidirectional solidificationin of Ti–Al alloy

采用基于溶质扩散控制模型CA方法对Ti44Al合金定向凝固初始阶段变速冷却过程中胞/枝晶转变过程进行了数值模拟.模拟结果表明,在胞/枝转变过程中,存在胞-枝混合生长区,在一些胞晶相邻面无二次枝晶生长.在给定的冷却速率下,枝晶臂间距大于胞晶臂间距;而在过渡区,枝晶间距达到最大.另外,晶核数量对柱状晶间距产生影响,随着植入晶核数量的增加,柱状晶间距非均匀化程度明显减小.出现过渡区的原因与枝晶生长所引起固/液界面前沿成分波动有关.模拟与实验结果吻合较好.     

熔铸原位TiB/Ti复合材料构件的显微组织

结合Ti-B-Al体系的热力学及Ti-B相图分析,论证了采用自蔓延高温合成(SHS)、感应熔炼和熔模精铸相结合的工艺成形了原位自生TiB/Ti复合材料构件的可行性,且成形了原位自生TiB/Ti复合材料飞机发动机叶片.采用XRD和SEM对叶片的相组成及显微组织进行了研究.结果表明在叶片薄壁和厚壁处的增强相均为TiB晶须,晶须的分布均匀,且尺寸细小、一致.而且,构件的表面粗糙度经测定Ra 为3.2μm,叶片最薄处壁厚为1.5 mm.     

Ti-45Al合金的定向凝固组织

采用区域重熔定向凝固技术制备了Ti-45Al合金定向凝固试样,研究了不同参数下的凝固组织。结果表明,该合金在定向凝固过程中一次凝固可以以胞晶形式实现定向生长,胞晶内α2/γ片层方向与生长方向成45°或90°。凝固过程中稳定相β及亚稳相α同时存在,并以胞状生长,存在竞争而引起的交替现象。降速生长时定向组织比较理想。淬火实验表明,在大过冷度下亚稳α相作为领先相析出。