NiAl合金研究中的几个重要发现

综述了作者等从1988年至今,在"七五"至"九五"国家"863"计划项目、国家自然科学基金面上项目、重点和重大项目(子课题)以及"九五"和"十五"重点项目支持下取得的最主要的科研成果,重点介绍了NiAl合金研究中的几个重要发现:1NiAl及NiAl合金超塑性的发现及其机理研究。已发现10多种NiAl合金具有超塑性,超塑性变形的最大延伸率在160%~480%范围波动,可以利用超塑性成型制成形状复杂的无余量NiAl合金零件。2纳米晶NiAl合金的强韧化及其良好高温稳定性的发现。纳米晶NiAl、NiAl合金及NiAl复合材料与粗晶粒相应材料相比,室温至高温的强度和塑性均有明显提高,实现了强韧化。发现纳米晶NiAl经1 000℃高温长时退火,仍然保持纳米晶粒组织,从而消除了人们对纳米晶Ni Al材料在高温晶粒迅速长大从而失去一切优越性能的疑虑。3内生颗粒NiAl基复合材料的强韧化及界面非晶层的发现。已研究的NiAl基复合金的强度和塑性同时获得提高,实验发现在Ni Al基体和增强颗粒界面存在一种合适的非晶层,能有效吸收界面处残余热应力,有利于改善塑性和韧性。4NiAl合金自润滑耐磨行为的发现及其机理研究。新近发现Ni Al合金具有良好的自润性能,这是由于在高温摩擦磨损过程中,摩擦表面生成了1~3μm厚的玻璃陶瓷润滑膜。5NiAl共晶中Hf的沉淀强化作用的发现及JJ-3合金的研制。发现Hf加入NiAl共晶合金在NiAl基体、晶界和相界析出弥散分布的Ni2Al Hf相,起沉淀强化和界面强化作用。利用这一发现,发展了一种综合性能良好的JJ-3合金,它在1 100℃高温强度超过几乎所有的等轴晶高温合金。