铸造TiAl—W—Si合金的组织转变

研究了热处理及合金元素Ｗ对ＴｉＡｌ合金显微组织的影响,探讨了该合金随温度变化发生的相转变规律。１３００℃热处理时部分溶解的层片组织在随后冷却过程中由α固溶体形成细的层片晶团,而未溶解部分则发生连续和不连续长大而粗化。随着Ｗ含量的增加,不但有序β相增加,而且以多种形态出现,同时层片组织不稳定,易产生双态组织。从合金加热到熔化,再冷却至８００℃的差热分析,结合显微组织的研究,得出该合金的相转变规律为：     

合金固溶度理论的进展(一)

对迄今已有的固溶度理论,作了具体介绍分析。并从所使用的理论方法,所描述的合金固溶度数目、理论预测与实验结果的符合速度,以及有无定量的方程式等方面对诸理论进行了详细比较,讨论了它们的优缺点。最后提出了今后工作的努力方向。文章分两部分发表,第二部分将刊于上海金属１９９９年第３期。     

硬模铸造TiAl合金的凝固组织分析

试验观察分析了两种硬模和陶瓷型壳铸造TiAl合金宏观、微观组织特点。结果表明,硬模铸造板片的表面细晶层的晶粒尺寸成倍减小,柱状晶宽度明显变窄,中心等轴晶体积分数大幅度降低、尺寸减小;硬模铸造板片的表面细小晶粒由取向随机的层片团组成,柱状晶由有取向的层片组成,层片方向垂直于柱状晶生长方向,中心等轴晶由取向随机的层片组织组成,层片间距明显减小。     

调整γ—TiAl合金成分来提高机械性能

钛及钛合金的铸造胡桂珍，邬彦如（全国钛办，北京１０００８８）钛及钛合金具有密度小、比强度高和耐蚀性能好等优点，在航空航天等军工部门及化工、冶金、轻工等民用部门得到了广泛的应用。通过钛及钛合金的铸造可以直接制造形状复杂的零件，免去大量的机械加工工序，提...     

晶界对全片层组织γ—TiAl合金断裂韧性的影响

为了深入研究晶界对全片层组织TiAl基合金断裂韧性的影响，采用SEM原位拉伸实验，对全片层和近全片层Ti-46．5Al-2．OCr-1．5Nb-1．0V合金中裂纹的扩展进行了观测。发现晶界对全片层组织TiAl合金断裂韧性的影响表现在改变裂纹扩展方向以及影响韧带的尺寸上。并得出结论：全片层组织γ-TiAl合金的断裂韧性来源于基体的断裂韧性、片层晶界导致的韧性增强以及片层导致的韧带增韧。     

TiAl合金增压器涡轮的铸造

采用高频感应加热快速熔炼、低模壳温度稳速浇注工艺铸造出一批TiAl增压器涡轮。TiAl合金由于其比重小，可大大减小涡轮的转动惯量矩，对优化涡轮设计，提高了车辆机动性能有着很重要的意义。     

铸态γ—TiAl合金的激光气相渗氮组织

采用波长为10.6um的连续CO2激光束对铸态γ-TiAl合金进行表面气相渗氮处理,形成深度为50-400um渗氮层,用X-Ray衍射、SEM、EPMA技术研究了表面渗氮层的微观组织与结构。渗氮层厚度、氮化物尺寸、形貌和分布随激光渗氮工艺不同而异,氮化物主要由TiN、Ti2AlN组成,以颗粒状、针状、枝晶状等形貌存在。分析了贫铝层的形成原因,渗氮反应过程、以及对流对氮化物形貌与分布的影响。     

层片状γ—TiAl合金室温循环变形中的孪生行为

利用透射电子显微镜研究了层片状 γ－ＴｉＡｌ合金室温压－压循环变形中的孪生行为。结果表明：在变形后的层片组织中出现了大量的｛１１１｝〈１１２　］型形变孪晶,这些形变孪晶对层片位向有明显的依赖性,在一些位向的片层内可大量产生,而在另一些位向的片层内却难以发现,且产生的李晶和片展边界呈一定的夹角关系;同时,在同一片层内观察到了两组切变方向相反的形变孪生类型,根据孪生切变的单向性和位向三角形 内孪生切变的Ｓｃｈｍｉｄ因子分析,发现这两组孪生类型分别为　　　　　　　型孪生和　　　　　型孪生;孪生切变与位错滑移有一定的互补关系,在孪生切变受阻的片层内,出现了平行于孪生切变方向的位错滑移。孪生切变的多样性和孪生与滑移的互补关系大大缓解了各向异性层片组织中的应力集中,从而有效地抑制了裂纹萌生,使 γ－ＴｉＡｌ合金循环塑变能力提高。     

TiAl合金常规条件下凝固组织模拟

对Ti Al合金常规凝固条件下微观组织形成过程进行了模拟研究,建立了相应的宏观传热、等轴枝晶形核生长二维数学模型,采用一种改进的CA方法与有限差分法耦合进行凝固过程数值计算。结果表明,初生β相形态与实验结果符合较好。在散热小的中心区域,一次枝晶容易长成纺锤形。     

铸造Mg—RE—Zn—Zr合金的组织和性能

通过熔剂保护顺大气环境下制备了Mg-RE中间合金,并制备了Mg-MM-Zn-Zr,Mg-Nd-Zn-Zr和Mg-Nd-Y-Zr3种稀土镁合,对合金分别进行了热处理,测量了各种状态下试验合金的硬度、抗拉强度及伸长率等力学性能,观察了合金的显微组织。结果发现：含稀土元素Nd,Y的试验合金有良好的热处理强化效果,其硬度和抗拉强度都高出常用的Mg-MM-Zn-Zr合金。从过饱和固溶体中析出的细小弥散的含稀土元素强化相既可提高镁合金的强度,又可以提高镁合金的塑性,使合金由脆性断裂转化为韧性断裂。     

TiAl合金叶片铸造成形工艺研究

采用熔模精密铸造工艺制造TiAl合金叶片,通过对浇注系统设计、型壳制备工艺、熔炼浇注工艺的研究,实现了TiAl合金叶片完整成型。结果表明,合理设计浇注系统和型壳制备工艺可以减少集中缩孔、夹杂和气孔。     

低成本γ—TiAl排气阀研究现状

重量轻与相当于Ni-基超合金的高温强度相结合,使得γ-TiAl合金成为可替代传统钛合金的较为理想的排气阀结构材料。排气阀重要的减轻可以减小阀体与汽缸之间的摩擦,进而提高燃料的燃烧效率,然而,应用γ-TiAl合金必须克服一般航空材料高成本、小批量的生产方式,以便使γ-TiAl排气阀能够广泛地应用到汽车工业中。本文将几种可用于制造排气阀的结构材料进行了对比,结果表明γ-TiAl的密度是小于传统钛合金,蠕变和疲劳性能与IN-751相当,是理想的排气阀结构材料,此外,还讨论了γ-TiAl合金排气阀生产,以及日后发展可能遇到的一些问题。