元素粉末冷轧成形及反应合成制备Ti-Al合金板材

以Ti、Al元素粉末为原料,在粉末轧机上无包套冷轧成尺寸为500 mm×230 mm×1.5 mm的板坯,其相对密度达85.9%.研究了不同工艺参数对Ti、Al元素粉末轧制板材的影响.取小样在不同温度下进行真空无压烧结,研究了板坯的真空烧结行为.结果表明:Ti、Al元素粉末冷轧过程要求适中的粉末流动性、低的轧制速度以及一定大小且较稳定的轧制压力.真空烧结后,Ti-Al合金由Ti-Al和Ti3Al两相组成,Ti3Al相含量随烧结温度升高而增加.烧结坯孔隙度大幅度增加,增加量为21%～32%.原板坯中的孔隙及偏扩散是造成烧结坯孔隙的主要原因.低压(＜10 kPa)真空烧结过程中,外压仅有效作用于短暂的液相阶段,粉末粒度越粗,烧结温度越高,烧结坯孔隙度受这种低压强的影响程度越大.     

TiAl合金粉末热等静压技术研究进展

TiAl合金具有高熔点、低密度、高比强度,良好的高温抗氧化、抗蠕变等性能,在航空航天及汽车发动机等领域应用前景广阔。粉末热等静压技术能够实现复杂形状TiAl合金零件的一体化成形,并且获得的零件晶粒尺寸细小、成分均匀、力学性能优异。本文介绍了TiAl合金雾化粉末制备原理与粉末热等静压致密化技术,评述了TiAl合金雾化粉末及经过热等静压和热处理后组织性能的研究进展,分析了TiAl合金粉末热等静压技术当前存在的一些问题,并对该技术的未来发展提出展望。     

粉末轧制Mg-Al-Zn合金的烧结

研究用粉末轧制方法制备的Mg-3%Al-1%Zn(质量分数)合金生带坯在氩气气氛下的烧结行为,用X射线衍射、差热分析以及金相方法等分析镁合金在烧结过程中的组织变化.结果表明:粉末轧制镁合金生带材可采用"预烧结-冷轧-再烧结"工艺进行烧结,即在氩气气氛下550℃预烧结120 min,然后进行大变形量的冷轧,最后在600℃下保温60 min实现烧结;通过再结晶、冷变形与烧结的耦合,获得的带材组织均匀,其相对密度达到97.5%.     

合金元素对烧结NdFeB永磁材料断裂强度的影响

研究了合金元素Ｃｕ,Ｎｂ对烧结ＮｄＦｅＢ永磁材料的抗弯强度和断裂韧性的影响,并采用微观分析方法研究了合金元素Ｃｕ,Ｎｂ对烧结ＮｄＦｅＢ永磁材料的强化机理,结果表明,加入适量的Ｃｕ或Ｎｄ元素能显著提高材料的强度,这主要是因为元素的加入形成了新相,同时还改变了原合金中相的成分。     

扩散型合金粉末的高密度烧结

对Fe-1．5Cr-2．0Ni-0．85Mo-1．7Cu和Fe-4．0Cr-3．0Ni-0．85Mo-1．7Cu两种扩散型合金粉末进行了研究,采用热锻烧结法获得了高的烧结密度,并与冷压法进行对比试验。试验结果表明,热锻烧结密度比冷压烧结密度有显著提高,密度可达7．7g/cm^3,近似完全致密材料的组织,硬度和耐磨性也有显著提高。     

纳米钨合金粉末的制备技术与烧结技术

钨合金包括 W- Ni- Fe,W- Ni- Cu,W- Cu,WC- Co等钨基合金材料。这些材料由于具有一系列优异的物理力学性能而在航空航天、国防军工、机械加工行业、电子行业、信息通讯行业和娱乐业都有十分广泛的用途 ,尤其是在当今科学技术日益发达的高科技年代。采用纳米粉末制备的纳米钨合金块体材料具有非常优越的物理力学性能 ,用作高性能结构件和高性能电子、微电子等功能材料等方面都将具有很大的潜在优势 ,可以更好地满足高性能新型材料的要求。本文分析了近几年来国内外纳米难熔钨合金的研究状况 ,详细地介绍了数种纳米钨合金粉末的制备技术 ,并针对纳米粉末烧结时的晶粒长大问题 ,介绍了可能的几种纳米块体材料的烧结技术。     

TiAl合金与异种材料的摩擦焊接

TiAl合金与42CrMo直接摩擦焊接性较差,为此分别引入高温合金GH3039、K418、N80A和纯镍N6作为中间材料,对TiAl-GH3039/K418/N80A/N6-42CrMo异种材料的摩擦焊接工艺进行了研究。采用硬度计、扫描电镜和电子万能试验机对焊后接头区域的硬度、组织和焊合区成分变化以及接头力学性能进行了分析。研究表明,TiAl合金与异种材料焊后接头中形成了复杂的多层状金属间化合物;TiAl合金与GH3039、N80A的摩擦焊接性较好,与K418、N6的摩擦焊接性较差;根据不同材料线膨胀系数随温度的变化规律、与TiAl合金摩擦焊接后接头的性能及其与42CrMo的摩擦焊接性,最终选择GH3039作为中间材料。通过引入中间材料,摩擦焊制备了TiAl合金涡轮-42CrMo转轴的异种材料整体转子,使得TiAl合金在涡轮增压器领域的应用成为可能。     

Reaction mechanism in high Nb containing TiAl alloy by elemental powder metallurgy

1 Introduction High Nb containing TiAl alloys have attracted much attention owing to their low densities and potential applications at high-temperature environments[1,2]. It has been found that Nb is the essential and effective element improving their me…     

Manufacturing a TiAl alloy by high-energy ball milling and subsequent reactive sintering

A TiAl alloy was fabricated by high-energy ball milling and subsequent reactive sintering from the mixed powders of Ti and Al. High-energy ball milling produced a kind of particular composite powders with an extremely fine altemative Ti and Al lamella structure. The composite powders not only possessed good consolidation and densification characteristics, but also resulted in the augment of nucleation rate of α and γ titanium aluminides during solid-phase reactive sintering After a series of processing, pressing, degassing, extrusion, and sintering, the resultant TiAl alloy presented high relative density and refined grain sizes of （α2 ＋ γ） lamella and γ phases. The compressive yield strength of the sintered TiAl reached 600 MPa at 800℃.     

粉末冶金制备TiAl合金研究进展

轻质高强耐高温的TiAl合金一直是备受瞩目的先进结构材料,在航空航天、汽车等领域应用潜力巨大。但TiAl合金热加工性差,采用传统方法热成形难度大。而粉末冶金由于近净成形的特点,在制备复杂TiAl合金零部件上具有显著优势。近年来,科研工作者在TiAl合金粉末烧结技术上展开了大量工作,并取得一定进步。本文结合TiAl合金粉末成形技术的国内外发展现状,综述了放电等离子烧结(SPS)、热等静压、热压烧结、喷射成形、金属注射成形等方法制备TiAl合金的工艺、显微组织、力学性能和零部件,论述了上述制备方法的特点以及目前存在的不足,并提出了粉末冶金成形TiAl合金零部件的建议与未来发展方向。     

Preparation of TiAl alloy powder by high-energy ball milling and diffusion reaction at low temperature

In this paper, TiAl alloy powders were prepared successfully by high-energy ball milling and diffusion reaction in vacuum at low temperature. The titanium powder, aluminum powder, and titanium hydride powder were used as raw materials. The samples were characterized by scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FESEM), and differential thermal analysis(DTA). The results show that the alloy powders with the main intermetallic compounds of TiAl are obtained using Ti-Al powders and TiH_2-Al powders after heated for 2 h at 500 ℃,3 h at 600 ℃,and 3 h at 750 ℃,respectively.The average grain sizes of alloy powder are about 45 and20 μm with irregular shape, respectively. The prepared TiAl alloy powders are relatively pure, and the average quality content of oxygen in the alloy powders is0.33 wt%. The forming process of alloy powder contains both the diffusion reaction of Ti and Al,which gives priority to the diffusion reaction of aluminum.     

Densification abnormality in reactive hot pressing of Ti and Al elemental powders

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＥｌｅｍｅｎｔａｌＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ (ＥＰＭ )ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｔｏｐｒｅｐａｒｅＴｉＡｌｂａｓｅａｌ ｌｏｙｓ ,ｄｕｅｔｏｉｔｓｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｉｎａｄｄｉｎｇａｌ ｌｏｙｅｌｅｍｅｎｔｓ[1～ 3] .Ｒｅａｃｔｉｖｅｈｏｔｐｒｅｓｓｉｎｇ (ＲＨＰ)ｉｓａｕｓｅｆｕｌＥＰＭｍｅｔｈｏｄ[4 ,5] .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＲＨＰｅｌｅｍｅｎｔａｌＴｉａｎｄＡｌｐｏｗｄｅｒｓｉｓｖ…     

粉末冶金TiAl基合金排气阀的制备及性能

研究了粉末冶金ＴｉＡｌ基合金柴油机排气阀的近型成形技术。其要点为：采用元素粉末支元素Ｔｉ,Ａｌ粉末为主要原料,道德在刚模中冷压成排气阀菌部;然后在真空热压炉中,通过准等静压工艺,同时实现ＴｉＡｌ基合金的反应合成与近型成形,最后通过真空扩散联接工艺,使粉末冶金ＴｉＡｌ基合金菌部与铸态ＴｉＡｌ基合金杆部联接成完整的排气阀零件。通过发动机台架的初步试验表明,所制备的粉末冶金ＴｉＡｌ基合金排气阀表现出良好     

铝合金轧制成形的研究与现状

介绍了铝合金的几种体积成形方法,列举了目前的研究成果,重点介绍了楔横轧技术在铝合金材料成形中的可行性以及目前的研究现状,同时也提出了成形过程中需要解决的关键技术,为楔横轧技术在铝合金材料成形中的应用提供了一定的思路与方向。     

低温真空扩散反应制备高性能TiAl合金粉

通过高能球磨均匀混合以及低温真空预烧工艺制备TiAl合金粉,原料为粒度43μmTi粉和9~12μmAl粉,研究不同温度下不同保温时间后Ti、Al混合粉的合金化程度。结果表明:高能球磨1h的Ti、Al混合粉在500℃保温2h,再在600℃保温3h能制得主要为TiAl相和少量Ti3Al相的合金粉,制备合金粉的平均粒径为20μm左右。     

TiAl基合金真空钎焊接头组织性能分析

采用Ti37.5-Ni37.5-V25钎料作为中间层对TiAl基合金(Ti-42.5Al-9V-0.3Y)进-真空钎焊,研究在不同钎焊温度下接头组织性能的变化情况;结果表明,真空钎焊后接头的厚度由原来钎料的200μm增加到400 μm,说明接头发生强烈的化学反应,同时随着钎焊温度的增加,接头的界面形态和剪切强度有很大的变化,钎焊温度低于1 220℃时,界面反应不完全,焊缝中心残留未完全融化的钎料,温度高于1 220℃时,界面反应完全,焊接接头由钎缝中心区、致密网状区和不连续析出区三个区域组成;在1 220℃、10 min条件下得到良好的接头,剪切强度达到196 MPa.