我国典型金属间化合物基高温结构材料的研究进展与应用

金属间化合物是由2种或2种以上金属元素或金属元素与类金属元素按照一定原子比组成的化合物。共价键、金属键共存的特点使得金属间化合物在较长范围内存在长程有序的超晶格结构。在高温下,金属间化合物的位错迁移率相对降低,从而具有较高的高温强度。典型的结构金属间化合物如Ti-Al、Ni-Al、Nb-Si有着优异的高温强度和较低的密度,非常适合应用于航空航天器的高温结构件中。但此类材料也存在室温断裂韧性较低、高温抗氧化性能差等问题,使其在应用上受到限制,也成为该领域研究的难点与重点。本文着重介绍近年来我国Ti-Al、Ni-Al、Nb-Si系结构金属间化合物基合金在高温强化、增韧、抗氧化、制备技术等方面的研究进展与应用现状。     

宽弦航空叶片Bridgeman定向凝固组织数值模拟

建立了宽弦叶片定向凝固过程的宏微观数理模型,计算结果与实验结果吻合,铸件表面大部分晶粒的位置和形状一一对应.通过数值模拟预测了不同引晶方式和拉速下温度场和晶粒组织的演变过程,研究了2种因素的影响规律.通过建立糊状区形态和晶粒数的数学判据,实现了温度场和微观组织优劣的定量评价,基于判据揭示了工艺参数对糊状区和晶粒的影响机理,从而对工艺进行了定量的优化.研究表明,采用叶身正下方的引晶方式,有利于增加柱状晶数目,提高晶粒平行度,防止横向晶界生成,同时还可以在糊状区形状保持平直的前提下使用较高拉速,从而避免晶粒粗化,并提高生产率.     

IC10合金热机械疲劳性能与寿命预测

600～1 100 ℃时对IC10合金进行同相位、反相位、135-相位和-135-相位的应变控制热机械疲劳实验.发展了一种三参数幂函数能量方法的寿命预测方法,并用于材料的热机械疲劳寿命预测.对Manson-Coffin方程、拉伸迟滞能模型(Ostergren)、基于微裂纹扩展模型的能量方法和三参数幂函数能量方法热机械疲劳寿命预测能力进行评估,结果表明:材料的热机械疲劳应力-应变滞后回线的形状与温度-机械载荷之间的相位角有关;温度-机械载荷之间的相位角对材料的热机械疲劳性能有一定的影响;三参数幂函数能量方法物理意义明确,形式简单,寿命预测结果分布在2倍的分散带内,可以用来预测IC10合金的热机械疲劳寿命.     

Creep behavior and microstructure evolution of directionally solidified superalloy IC 10 at high temperature

The creep behavior of directionally solidified （DS） superalloy IC 10 was investigated under 192 MPa and 218 MPa at 980 ℃. Under the testing conditions, the marked creep characteristic of the superalloy is that the creep curve has a short primary and secondary stage and a long tertiary stage. Another creep characteristic is that the superalloy has excellent plasticity at high temperature. To study the creep behavior, the microstructure was observed by SEM and TEM. Different from other microstructure of Ni-base superalloys, superalloy IC10 forms incompletely rafted γ＇ phase during the creep processes. To understand the creep deformation mechanism of superalloy IC10, the movement of dislocations was analyzed. The results show that the dislocations moving in the γ matrix and climbing over the γ＇ precipitates is the main deformation mechanism under the experimental conditions.     

俄罗斯Ni3Al基合金的研究现状和发展趋势

俄罗斯Ｎｉ_３Ａｌ基合金的研究现状和发展趋势北京航空材料研究院赵希宏，谭永宁ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＮｉ_３ＡｌＢａｓｅＡｌｌｏｙｓｉｎＲｕｓｓｉａ￥ＺｈａｏＸｉｈｏｎｇ；ＴａｎＹｏｎｇｎｉｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｎ...     

高温结构用Ni3Al基双相合金IC10的研究

本文采用定向凝固技术制备了Ni3Al基双相合金IC10,并测试了该合金的各种性能.同时采用金相、SEM等测试手段分析了合金的微观结构.结果表明,该合金不仅具有很高的室温塑性和高温持久强度,而且抗氧化、抗腐蚀性能良好.     

铼对定向合金组织和性能的影响

以一种定向合金为基础成分，加入不同含量的Re，采用定向凝固工艺浇注性能试棒，通过SEM研究了含Re合金的微观组织特征及Re在不同相中的分布情况，比较了不同Re含量的室温拉伸和高温持久性能。研究结果表明：通过加入Re可以有效提高合金的室温拉伸屈服强度和高温持久寿命，但室温和高温塑性有所降低。加入Re后合金的铸态组织变化不大：γ γ′共晶相数量随Re含量的增加而略有增多，并且尺寸变小。Re主要分布于γ基体中，在强化相γ′中的分布很少，并通过在γ基体中阻碍位错运动有效提高合金的高温强度。     

循线侦查重拳出击严厉打击各类经济犯罪——内蒙古公安机关“破案会战”经典案例

循线侦查,抽丝剥茧;重拳出击,严打犯罪。在2012年开展的“破案会战”专项行动中,内蒙古自治区公安厅审时度势,周密部署,先后推出“十项措施”、“七项措施”和“再七项措施”等,严厉打击各类经济犯罪,为全区经济发展保驾护航,为群众安居乐业提供强大的保障。     

定向凝固Ni3Al基高温合金IC10的760℃蠕变机理

研究了定向凝固高温合金IC10在760℃/750MPa条件下的恒载拉伸蠕变机理.结果表明:在760℃/750MPa条件下蠕变时,IC10合金组织稳定,TEM位错形貌中有反向畴和层错,位错切过γ′是合金的主要蠕变机制.蠕变裂纹均产生于γ基体和碳化物界面上,并沿着垂直于应力轴方向在基体中扩展.     

TiB2质点强化NiAl基合金的组织和性能

研究了铸造方法制备TiB2质点强化NiAl基合金的组织,TiB2质点是在浇注过程中按化学计量加入Ti和B元素一次反应生成的。研究发现,TiB2质点在基体中的分布与试样的状态有关,且在各相中呈不同形态。质点和界面结合较差,没有取向关系。均匀细小的TiB2质点可以提高800℃的中温性能,但对超过1000℃的高温性能无明显影响。