TiAl基合金包套锻复合热机械处理工艺的研究

针对用于ＴｉＡｌ基合金的常规热机械处理的局限性，提出了包套锻复合热机械处理新工艺。详细地研究了此项新工艺的工艺参数对Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ合金显微组织及锻坯表观质量的影响。     

机械合金化Al－Al_3Ti复合材料的研究进展

本文综述了机械合金化Ａｌ－Ａｌ_３Ｔｉ材料的发展现状，论述了增强体Ａｌ_３Ｔｉ的性质和机械合金化制备的Ａｌ－Ａｌ_３Ｔｉ的组织与性能。采用机械合金化制备的Ａｌ－Ａｌ_３Ｔｉ具有理想的组织。相当高的强度与塑性，良好的热强性。目前对机械合金化制备的Ａｌ－Ａｌ_３Ｔｉ的研究不够深入，还需进行大量的工作。     

球磨时间对机械合金化Al-8Ti合金组织的影响

采用机械合金化方法制备Ａｌ－Ｔｉ合金时，球磨时间影响粉体的粒度、结构和相组成，从而影响合金成型后的组织结构与性能。经过足够长时间球磨后，Ａｌ、Ｔｉ混合粉转变为单一Ａｌ（Ｔｉ）过饱和固溶体，且颗粒细小均匀；成型后可获得Ａｌ基体上弥散分布细小Ａｌ３Ｔｉ颗粒的Ａｌ－Ｔｉ合金。     

球磨时间对机械合金化Al—8Ti合金组织的影响

采用机械合金化方法制备Ａｌ－Ｔｉ合金时，球磨时间粉体的粒度、结构和相组成，从而影响合金成型后的组织结构与性能。经过足够长时间球磨后，Ａｌ、Ｔｉ混合粉转变为单一Ａｌ（Ｔｉ）过饱和固溶体，且颗粒细小均匀；成型后可获得Ａｌ基体上弥散分布细小Ａｌ３Ｔｉ颗粒的Ａｌ－Ｔｉ合金。     

Ti—Al混合粉末在机械合金化过程的固态相变研究

研究了Ｔｉ－Ａｌ混合粉末在机械合金化过程中的粉体粒度，显微组织形貌和晶体结构。结果表明，层片复合结构的形成，为通过原子间的短距离扩散而实现固态合金化提供了空间条件，而引入了大量空位的畸变的晶体结构，为固态相变提供了热力学条件和动力学条件。为固态相变进程是，Ａｌ原子向α－Ｔｉ晶格内扩散，首先形成α－Ｔｉ的过饱和固溶体，随后转变为Ｔｉ３Ａｌ金属间化合物。     

机械合金化合成Al—Ti系纳米过饱和固溶体

利用ＸＲＤ，ＴＥＭ，硬度试验研究了Ａｌ－Ｔｉ系的机械合金化（ＭＡ）过程．经４０ｈ球磨后，Ａｌ－１５ａｔ．－％Ｔｉ形成了Ａｌ（Ｔｉ）的过饱和固溶体，Ａｌ－１０ａｔ．－％Ｔｉ除形成Ａｌ（Ｔｉ）外，还产生了少量的ｆｃｃ结构的新相．而Ａｌ－５ａｔ．－％Ｔｉ在球磨１２０ｈ后也未能形成完全的Ａｌ（Ｔｉ），但有ｆｃｃ结构相的形成，这种特殊的固溶行为可以用溶质原子在纳米晶晶界快扩散解释     

TiAl的抗环境性研究

ＴｉＡｌ吸氢量小,抗高温吸氢性优异。与镍基合金相比,ＴｉＡｌ抗燃气热腐蚀性及抗熔盐热腐蚀性均较好。ＴｉＡｌ的抗氧化性有限,未经表面改性处理时在８００℃以上尚不足以使用。合金化元素、显微组织、机械载荷、表面状态等均可影响ＴｉＡｌ的高温氧化行为。     

Al2O3—SiO2—TiO2复合陶瓷薄膜的制备与结构

本文利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备了Ａｌ２Ｏ－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合陶瓷薄膜，讨论了主要内容是体系成分（Ａｌ：Ｓｉ：Ｔｉ摩尔比）对落膜制备过程及结构的影响。通过分步水解法可以得到稳定的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合溶胶，进而制备复合陶瓷薄膜。组分间的静电作用是溶胶凝结的原因。三组分中，Ｓｉ／Ｔｉ摩尔比是决定溶胶稳定性的主要因素。通过ＸＲＤ对薄膜的相组成进行了分析，表明复合薄膜由Ａｌ４Ｔｉ２ＳｉＯ１２     

Ti—Al—Si三元系中β—Ti（Al,Si）和Ti5（Si,Al）3的共晶线

通过试验确定了Ｔｉ－Ａｌ－Ｓｉ三元相图中富Ｔｉ角区域的β－Ｔｉ（Ａｌ，Ｓｉ）与Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３共晶线。用光学金相，Ｘ射线衍射，电子显微镜等方法研究共晶组织以及共晶组织中基体和第二相Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ０３。所有这些工作是为了在双相合金设计中能合理地选择合金成分。     

TiAl基合金中的不连续粗化转变

为细化铸造ＴｉＡｌ基合金的显微组织,将成分为Ｔｉ－４４．９Ａｌ、Ｔｉ－４８Ａｌ以及Ｔｉ－４４．３Ａｌ－３．０Ｃｒ（ａｔ％）的三种合金在略高于Ｔｉ－Ａｌ共析温度的１１５０℃进行长时保温处理。结果表明,保温一定时间后,合金中的Ｔｉ３Ａｌ＋ＴｉＡｌ片层组织会发生三种类型的不连续粗化转变,转变结果均能在一定程度上细化合金的铸态晶粒尺寸,其中Ｔｉ－４４．３Ａｌ－３．０Ｃｒ合金的晶粒细化效果最佳。此外,Ａｌ含量的增加,合金元素Ｃｒ的加入等都会大大促进合金的不连续经转变过程。     

SiC_w／Al_2O_3－（Ti，W）C复相陶瓷的微观结构及其力学性能

本文对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ和ＳｉＣｗ－Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ的力学性能进行了分析对比，研究了热压工艺、ＳｉＣ晶须含量、晶须分散效果和晶须／基体的复合情况等对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ复相陶瓷力学性能的影响。从热膨胀系数失配角度分析和微观结构的观察证实，ＳｉＣ晶须及（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ固溶体对改善Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷力学性能的效果是显著的，ＳｉＣ_ｗ－Ａｌ_２Ｏ_３．（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ陶瓷材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。     

Ti—Al—Si三元系中β－Ti（Al，Si）和Ti_5（Si，Al）_3的共晶线

通过试验确定了Ｔｉ－Ａｌ－Ｓｉ三元相图中富Ｔｉ角区域的β－Ｔｉ（Ａｌ，Ｓｉ）与Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３共晶线．用光学金相、Ｘ射线衍射、电子显微镜等方法研究共品组织以及共晶组织中基体和第二相Ｔｉ５（Ｓｉ，Ａｌ）３。所有这些工作是为了在双相合金的合金设计中能合理地选择合金成分．     

热处理对Ti3Al—Nb合金显微组织与拉伸性能的影响

研究了Ｔｉ３Ａｌ－Ｎｂ合金（Ｔｉ－２４Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ－０．５Ｖｏ）在不同固溶温度，不同冷却速度以及时效条件下的显微组织与性能之间的关系。结果表明，Ｔｉ３Ａｌ－Ｎｂ合金冷轧板材经α２＋β两相区固溶（９４０－１１００℃×１ｈ）水淬处理，其显微组织由实生α３相、β２相和“０”相组成，随着固溶温度的升高，初生α２相逐渐减少，室温力学性能σｂ、σ０．２和δ均相应提高，当初生α２相约为３０￥时，可以使合     

SiC_w／Al_2O_3－（Ti，W）C复相陶瓷的微观结构及其力学性能EI

本文对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ和ＳｉＣｗ－Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ的力学性能进行了分析对比，研究了热压工艺、ＳｉＣ晶须含量、晶须分散效果和晶须／基体的复合情况等对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ复相陶瓷力学性能的影响。从热膨胀系数失配角度分析和微观结构的观察证实，ＳｉＣ晶须及（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ固溶体对改善Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷力学性能的效果是显著的，ＳｉＣ_ｗ－Ａｌ_２Ｏ_３．（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ陶瓷材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。     

TiAl＋Sb合金的热稳定性的研究

研究了退火处理对Ｔｉ－３４ｗｔ．％Ａｌ－０．５ｗｔ．％Ｓｂ合金的室温抗弯性能，显微组织，相组成和断口形貌的影响。发现，低于１０００℃退火处理，ＴｉＡｌ＋Ｓｂ合金的显微组织没有变化，其力学性能仍然保持较高的值。此合金成分适应高温使用条件。     

影响TiAl高温氧化的两个因素

用热重法研究了试样表面粗糙度及环境介质流动性对五种铸态ＴｉＡｌ基合金（Ｔｉ－５０Ａｌ,Ｔｉ－４８Ａｌ,Ｔｉ－５２Ａｌ,Ｔｉ－４８Ａｌ－１Ｃｒ、Ｔｉ－４８Ａｌ－４Ｃｒ）９００℃断续氧化行为的影响,结果表明,表面粗糙度增加（△７→△４）时ＴｉＡｌ氧化加重;与静止空气介质（ｖ＝０ｍｍ．ｓ－１）相比,空气流动（ｖ＝１ｍｍ．ｓ＾－１）也使ＴｉＡｌ抗氧化性下降。前者因不可避免的计算误差和氧化内应力引起,后者由     

C,Al,Ti对钢焊接热影响区韧性的影响

微量Ａｌ，Ｔｉ对７９０ＭＰａ级钢焊接ＨＡＺ的韧性有重要的影响。加入Ａｌ后，在５ＫＪ／ｍｍ的焊接线能量下，热模拟试样的ＡＫＶ（－２０℃）与ＡＫＶ（－４０℃）分别为１０４Ｊ与２０Ｊ。与不加Ａｌ的钢相比，分别提高了４．９倍和１．６倍。Ａｌ与Ｔｉ同时加入则ＡＫＶ（－２０℃）与ＡＫＶ（－４０℃）分别为１５１Ｊ和３８Ｊ。如果把母材中的含Ｃ量降低到０．０４％，ＨＡＺ的低温韧性得到更大的改善，本文也探讨了ＡＩＮ，     

显微组织对TiAl基合金超塑性的影响

研究了两种不同组织的ＴｉＡｌ合金在较低温度下的超塑性行为。结果表明,原始显微组织对ＴｉＡｌ基合金的超塑性有很大影响,其中非平衡的热变形态组织在１０７５℃,８×１０＾－５ｓ＾－１条件下获得了５１７％的延伸率,远高于平衡双态组织（３３３％）。分析认为,非２态组织中的高的位错密度使其在高温变形过程中容易发生位错缠结,由此产生的硬化效应能促使缩颈转移,从而获得高延性。     

Al＋Ti＋C复合系热爆反应合成过程及相组成研究EI

研究了Ａｌ含量和Ｃ／Ｔｉ对Ａｌ＋Ｔｉ＋Ｃ复合系热爆反应合成Ａｌ／ＴｉＣ的反应过程及生成相组成的影响。实验结果表明：随着Ａｌ含量的增加，反应温度降低，反应时间延长，但反应起始温度几乎没有变化；Ｃ／Ｔｉ对反应温度和反应时间有很大的影响，但对反应起始温度影响很小。在对生成相组成的研究中发现：当Ｃ／Ｔｉ＝１．２５、Ａｌ含量不大于６０ａｔ％和Ｃ／Ｔｉ＝１、Ａｌ含量不大于５０ａｔ％时，生成物只有ＴｉＣ；随着Ａｌ含量的增加，生成Ａｌ＿３Ｔｉ的量增加，并通过热力学理论对反应合成自由能进行了计算，计算结果与试验结果相吻合。另外，通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对生成的ＴｉＣ的组织形貌进行了观察。结果表明：生成的ＴｉＣ尺寸均匀，约为０．３～０．８μｍ，大多数呈球状，部分为块状。     

Ti-Al-C系热爆反应制备TiC/Al复合材料的研究

以Ｔｉ，Ａｌ，Ｃ粉末为原料，用热爆反应法制备了原位ＴｉＣ颗粒增强的ＴｉＣ／Ａｌ的Ａｌ基复合材料。研究了Ｔｉ－Ａｌ－Ｃ系热爆合成过程，探讨了热爆合成ＴｉＣ粒子的形成机制。研究表明：生成的ＴｉＣ粒子呈球形，尺寸均匀，且随体系中含Ａｌ量的增加，热爆反应合成ＴｉＣ的温度降低，ＴｉＣ颗粒尺寸减小。