合金化对TiAl基合金性能的影响及机理

指出了ＴｉＡｌ基合金的主要缺点,即拉伸性能与蠕变抗力呈反比关系,１０００℃以上的高温强度相对较低、８００℃以上抗氧化性能不足;并提出了改善上述性能的途径,即合金化、热加工、热处理、涂层等,并重点分析了合金化的作用。     

添加W对机械合金化TiAl合金显微组织和性能的影响

采用机械合金化结合粉末冶金技术制备了Ti-44．7A1-xW（at％）合金材料。采用透射电镜、扫描电镜和金相显微镜研究不同W添加量对机械合金化TiAl基合金的显微组织和高温抗氧化性能的影响，并对合金的力学性能进行测试。研究表明，通过机械合金化在TiAl基合金系统中添加微量W元素会形成新的固溶体相，这种新成分相大大提高TiAl基合金的抗弯强度σb当W添加量为1．0at％时，σb达到峰值；随后随着W含量的增加，抗弯强度降低。W元素的添加有效的制约了合金基体的内部氧化，使TiAl合金的高温抗氧化性能明显提高。     

微弧氧化处理对TiAl合金抗氧化性能的影响

尝试了通过微弧氧化陶瓷化处理来提高ＴｉＡｌ合金的抗高温氧化性能。结果表明,通过微弧氧化处理能在ＴｉＡｌ合金表面形成具有不同成分的陶瓷层,但难以形成单一的Ａｌ２Ｏ３陶瓷层。在８５０℃的氧化实验表明,不同成分的陶瓷层对ＴｉＡｌ的抗氧化性能有不同的影响,有些陶瓷层在氧化过程中剥落,对ＴｉＡｌ的抗化性能无明显改善;另有一些陶瓷层与基体粘附性好,在氧化过程不剥落,能在一定程度上提高ＴｉＡｌ的抗氧化性能,但氧     

合金元素Nb和Si对O相合金抗氧化性能的影响

研究了添加(0.3-0.9)Si(原子分数,%,下同)对Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo合金650℃到800℃的静态和循环等温氧化性能的影响.研究结果表明由于增大了表面氧化膜TiO2+Al2O3的致密度,添加Si元素能显著提高O相合金的抗氧化性能,并深入探讨了Si的影响机制.与一种高Nb含量的Ti-22Al-26Nb合金对比研究发现,在O相合金中最佳抗氧化性能对应的Nb含量是14左右.     

机械合金化和微量添加剂对TiAl基合金显微组织及高温抗氧化性能的影响

研究了采用机械合金化方法制备TiAl基合金的工艺及其对显微组织的细化作用，概述了一系列添加剂对TiAl基合金高温抗氧化性能的影响。     

Fe和B元素对Ti-46Al合金柱状晶组织的影响(英文)

对利用非自耗电弧熔炼设备得到的Ti-46Al,Ti-46Al-0.3B,Ti-46Al-0.5B,Ti-46Al-2Fe,Ti-46Al-2Fe-0.3B和Ti-46Al-2Fe-0.5B合金的凝固组织进行了研究。结果表明,铸态TiAl基合金的宏观组织为典型的柱状晶组织,而且平均柱状晶直径随着Fe和B元素的加入显著减小。其中,Ti-46Al-2Fe-0.5B合金的柱状晶直径最小。B元素可以显著地细化TiAl基合金的柱状晶组织和枝晶组织,这主要是由于B元素的添加可以显著增加固液界面前沿的成分过冷度从而细化TiAl基合金的凝固组织。而且,Fe元素的添加还可以显著地提高B元素对TiAl基合金的柱状晶组织的细化效果。     

第三元素对TiAl基双相合金组织的影响

利用金相法测定了Ti_(50)Al_(48)M_2(M=Ti,V,Cr,Mn,Zr,Ga,Cu和Nb)中α?α+7相变温度以及不同温度固溶处理后初生γ相和层状区的体积百?含量,还根据透射电镜照片测定了部分Ti_(50)Al_(48)M_2合金中层状区内α_2相层片和γ相层片的厚度,用电子探针测定了合金元素Al,Cr,Mn和Nb在不同相中的分布这些结果可为合理选择合金化元素和热处理温度提供参考     

液相渗Si提高TiAl基合金的高温抗氧化性

使用液相Al—Si合金对TiAl基合金进行表面渗Si处理，可明显增强TiAl基合金的高温抗氧化性．经1273K，100h的恒温氧化后，不同的表面涂层使合金在40—100h之间的氧化速率降低了2个数量级，恒温氧化100h后的最终氧化皮脱落量也减少3个数量级．液相渗Si使TiAl基合金表面高温抗氧化性能得到大幅度改善，其根本原因是Si与TiAl中的元素Ti结合，降低了Ti的活度，相对增强了涂层中元素Al的活度，而且涂层中Al的绝对含量也得到明显提高，这些均抑制了高温氧化过程中TiO2的生成，涂层最外层形成了致密的Al2O3氧化膜．     

TiAl基合金表面Mo合金化试验研究

对TiAl基合金表面Mo合金化试验进行了研究,并对试验前后的TiAl进行了抗高温氧化性能测试。结果表明:TiAl表面Mo合金化后,在表面形成致密均匀的合金层,该合金层具有良好的抗高温氧化性能,能显著提高TiAl基合金的抗高温氧化能力。     

TiAl基合金高温氧化及防护的研究进展

全面综述国内外TiAl基合金体系高温氧化机理及其防护研究进展,特别是20世纪90年代以来的研究情况。主要阐述TiAl系金属间化合物分类及其应用、TiAl基合金高温氧化行为、氧化膜结构及其形成、氮效应、表面效应、Z相的形成及其对氧化行为的影响,合金化和涂层防护方法及其机理、近年来出现的新表面处理技术以及传统表面处理技术在TiAl基合金抗高温氧化防护方面的应用,对各种防护方法的特点及应用范围进行对比分析,并对该领域研究的发展趋势进行展望。     

EFFECT OF NANOCRYSTALLIZATION ON OXIDATION RESISTANCE OF TiAl INTERMETALLIC COMPOUND

ＥＦＦＥＣＴＯＦＮＡＮＯＣＲＹＳＴＡＬＬＩＺＡＴＩＯＮＯＮＯＸＩＤＡＴＩＯＮＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＯＦＴｉＡｌＩＮＴＥＲＭＥＴＡＬＬＩＣＣＯＭＰＯＵＮＤ①ＴａｎｇＺｈａｏｌｉｎ，ＷａｎｇＦｕｈｕｉ，ＷｕＷｅｉｔａｏＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏ...     

B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响

对比研究了B和C含量的变化对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响。结果表明 ，B或C含量的增加均能细化TiAl基合金的晶粒，但二者的作用特点不同。B含量对宏观组织和晶粒尺寸的影响是渐进的，而C对其影响存在一个临界含量。显微观察表明，微量的B就能使合金析出TiB2，随着合金中B含量的增加，硼化物颗粒呈不同的形貌。对于含C合金，当C含量低于临界含量时，在光学尺度上观察不到碳化物相，而当C含量高于临界含量时，合金中生成大量的Ti2AlC碳化物颗粒。讨论了B和C细化TiAl基合金的机制。     

TiAlCr涂层对TiAl金属间化合物抗高温氧化性能的影响

研究了溅射Ｔｉ－５０Ａｌ－１０Ｃｒ涂层在８００－１０００℃对ＴｉＡｌ金属间化合物抗高温氧化性能的影响。结果表明,ＴｉＡｌ合金由于形成Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＯ２的混合氧化物而表现出较差的抗高温氧化性能,而ＴｉＡｌＣｒ层由于形成粘附性了的Ａｌ２Ｏ３膜而大大提高了ＴｉＡｌ的恒温及循环氧化性能,经９００℃１０００ｈ长时间氧化。ＴｉＡｌＣｒ涂层对ＴｉＡｌ合金仍能提供很好的防护,涂层和基格结合我孔洞及裂纹出现,表现     

EFFECTS OF ALLOYING ELEMENTS ON CREEP OF TiAl ALLOYS WITH FINELAMELLAR STRUCTURES

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＡｌａｌｌｏｙｓｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｅｒｅｓｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅａｎｄａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｕｓａｇｅｏｆｔｈｅｓｅａｌｌｏｙｓｉｓｉｎａｉｒｃｒａｆｔｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓ，ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ａｓｔｕｒｂｉｎｅｂｌａｄｅｓ．Ｉｎｓｕｃｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｃｒｅｅ…     

Si对Ni-xAl合金900℃氧化行为的影响

研究了三元Ni-6Si-xAl（x=6，10，15，原子分数，％）合金在900℃，0.1MPa纯氧气中的氧化行为，二元Ni-Al合金形成了外NiO膜，并伴随有Al的内氧化，而所有三元合金锈层底部均形成了连续完整的外Al2O3膜，防止了Al的内氧化，从而显著降低了三元合金的腐蚀速率，因此，与二元Ni-Al合金相比，Si的存在能非常有效的减少形成Al2O3膜所需的临界Al含量，在对Wagner关于二元合金中最活泼组元由内氧化向外氧化转变判据理论进行扩展的基础上，阐述了第三组元Si的作用。     

CoCrAl微晶涂层对TiAl金属间化合物抗高温氧化性能的影响

研究了TiAl金属间化合物及溅射Co—30Cr—5Al微晶涂层对其在900—1000℃下抗氧化性能的影响结果表明,TiAl的氧化动力学近于直线规律,表面形成以TiO_2为主的层状、疏松氧化膜,且氧化膜与基体合金之间粘附性较差,不具保护性而30μm的Co—30Cr—5Al微晶涂层可使TiAl的抗氧化性能大大提高,涂层表面能够形成粘附性良好的Al_2O_3保护膜但由于在氧化过程中,Co向基体扩散,在涂层与基体之间形成大量Kirkendall空洞,这些空洞对TiAl金属间化合物抗氧化性能的影响有待进一步的研究     

JOINING OF TiAl BASEDALLOYS BY HOT PRESSING

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｓｒｅｓｅａｒｃｈｇｏｅｓｏｎｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｗｉｔｈＴｉＡｌｂａｓｅｄａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｏｖｅｒｃｏｍｅｔｏｓｏｍｅｅｘｔｅｎｔ．Ｔｈｅｓｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｉｎｃｌｕｄｅｌｏｗｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｕｃｔｉｌｉｔｙ，ｌｏｗｈｏｔｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｉｎａｄｅｑｕａｔｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｂｏｖｅ８５０℃［１－３］．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，…     

Effects of Nb and Si on high temperature oxidation of TiAl

The isothermal oxidation behavior of TiAl based alloys at 900℃ in air with a combination of Nb (5%-10%, mole fraction) and Si (1%-5%, mole fraction) was investigated. The microstructure and the composition of the oxidation scale were studied by using XRD, TEM and EPMA. The results show that the combination of Nb and Si can improve the oxidation resistance of the alloys significantly. The element Si can change the typical microstructure of oxidation scale on TiAl based alloys. In alloys with Si addition, the compact Al2O3 forms in the interior side of oxidation scale. When x (Si)3%, the Ti5Si3 phase forms and the coarse crystal TiO2 forms on Ti5Si3 phase after oxidation. The increase of Nb content in the TiAl based alloys impedes the growth of Ti5Si3 phase, and the formation of TiO2 on surface and on Ti5Si3 phase is also impeded.     

EFFECTS OF LAMELLAR BOUNDARIES ON CREEP BEHAVIOR OF PST CRYSTALS OF TiAl ALLOYS

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＷｉｔｈｏｕｔａｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｉｔｓｃｒｅｐｂｅｈａｖｉｏｒ,ｔｈｅｒｅｉｓｇｒｅａｔｒｉｓｋａｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｕｓｅｏｆＴｉＡｌｉｎｔｈｅｅｎｖｉｓａｇｅｄｃｒｉｔｉｃａｌ...     

磷酸处理对TiAl金属间化合物抗氧化性能的影响

研究了磷酸处理对ＴｉＡｌ金属间化合物恒温／循环氧化性能的影响,在８００－９００℃,碘酸处理降低ＴｉＡｌ的氧化速率一个数量级以上,且大大提高了ＴｉＡｌ的抗循环氧化能力;在８５０℃循环氧化２００ｈ未见氧化膜剥落,分析表明,抗氧化性能的提高源于磷酸处理促进了ＴｉＡｌ表面连续富Ａｌ２Ｏ３内层的形成。