冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织转变规律及力学性能研究

采用单辊旋淬快速凝固设备制备了不同辊速条件下的Ti-48Al-4Cr(at.%)薄带,研究冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金的组织及力学性能变化规律。结果表明,快速凝固Ti-48Al-4Cr合金凝固在辊速为10m/s和20m/s时,基体为等轴的γ相,基体中含有少量的B2相、α₂相颗粒和片层组织;辊速进一步增加至30m/s时,基体转变为α₂相,片层组织消失。快速凝固Ti-48Al-4Cr纳米硬度随着冷却速度的增加而增加,纳米硬度由常规凝固时的5.04±0.09GPa增加至辊速为30m/s时的10.48±0.13GPa。该结果为研究TiAl合金组织转变,减小TiAl合金偏析,提高其力学性能提供了基础。     

快速凝固Ti-48Al合金的组织及纳米硬度(英文)

研究冷却速度对熔体旋转法制备的快速凝固Ti-48%Al合金组织的影响。结果表明:同传统凝固相比,快速凝固明显细化了Ti-48%Al合金的组织,并使合金的成分变得均匀。随着冷却速度的增加,合金的晶粒明显细化。研究薄带厚度、辊速与冷却速度的关系。随着辊速的增加,冷却速度增加,薄带厚度呈减小的趋势。由于细晶强化的作用,快速凝固薄带的纳米硬度随着冷却速度的增加而增加。     

高压凝固对Ti-48Al合金片层组织及其力学性能影响

研究了高压下凝固Ti-48Al合金片层间距及其力学性能的变化。结果表明,压力下凝固时,随着凝固压力的增加扩散系数降低,从而引起片层增厚速度的降低,即片层间距的减小。在常压、2GPa、4GPa下凝固时,片层间距的平均值分别为495,345,227nm。片层组织的显微硬度随着凝固压力的增加而增加。该实验为细化片层间距提供了一种新的方法。     

高压凝固Ti-48Al合金片层组织失稳机理研究

采用高压凝固设备制备了Ti-48Al(at.%)合金,并在真空封装后进行热处理实验,研究热处理对高压凝固Ti-48Al合金的片层组织失稳机理。结果表明,在低于共析转变温度进行热处理时,常压凝固Ti-48Al合金组织中较难发现α₂相颗粒,而高压凝固片层组织界面处已开始析出α₂相颗粒。加热至1280℃进一步确定,相比于常压凝固,高压凝固Ti-48Al合金更易分解,且片层组织中γ相优先分解,长杆状的残余α₂相经历球化长大,本文的研究为进一步研究高压下组织与相转变提供了基础,丰富了高压凝固理论。     

热处理对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织的影响

采用单辊旋淬快速凝固设备制备了Ti-48Al-4Cr(at%)薄带,并在真空封装后进行热处理,研究了热处理对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织演变的影响。结果表明,快速凝固Ti-48Al-4Cr合金凝固基体为等轴的γ相,基体中含有少量的B2相、α_2相颗粒和片层组织;经723℃保温1 h空冷后,亚稳的α_2相颗粒失稳,但片层组织仍然比较稳定;热处理温度升高至932℃时,片层组织中的杆状α_2相开始按照"瑞利"分解失稳,分解成大量短杆状或者颗粒状的α_2相;在995℃保温1 h以后,基体中已较难发现片层组织存在,但存在着排列方向相同的棒状α_2相,同时在等轴γ相晶界处发现了数量较多的颗粒状B2相。     

热处理对Ti-48Al-2Cr合金组织与力学性能的影响

采用真空水冷铜坩埚感应熔炼炉及石墨型离心铸造工艺制备了Ti-48Al-2Cr合金,随后对其进行真空退火处理。通过扫描电镜观察了合金的微观结构以及断口形貌,采用维氏硬度计、冲击试验机测试了合金的显微硬度和冲击性能。结果表明:热处理对Ti-48Al-2Cr合金的显微组织无显著影响,合金显微组织为双相结构,在晶界出现了Cr元素微观偏析,主要形貌为柱状晶,热处理后形成的等轴晶分散于基体组织上,并改善了合金的冲击韧性和抗断裂变形能力,但对其显微硬度影响不大。     

快速凝固Ni—Al合金中的组成相

选取了Ai-Al系六种合金成分（Ni25Al75,Ni31.5Al68.5,Ni39Al61,Ni70Al30,Ni72.2Al27.8,Ni74Al26),采用熔体旋铸法分别制备出不同厚度（30－120μm）的条带试样。用XRD的K值法对其组成相作了定量测定。结果表明,快速凝固组成相与常规凝固组成相有较大差异,快速凝固析出的相中,具有较低液相线湿度的化合物相有较大幅度的增加;冷速不同,组成相中各相的含量也不相同。用当前快速凝固的形核理论和枝晶生长模型对实验结果作了理论分析与计算。结果表明, 具有较高液相线温度的化合物是先析出相,而具有较低液相线温度的化合物具有生长速度上的优势。分析认为,凝固的冷却速率和竞争相之间的生长速度的差异是最终相组成变化的主要原因。     

冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织转变规律及力学性能

采用单辊旋淬快速凝固设备制备了不同辊速条件下的Ti-48Al-4Cr(原子分数,%)薄带,研究冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金的组织及力学性能变化规律。结果表明,快速凝固Ti-48Al-4Cr合金凝固在辊速为10和20 m/s时,基体为等轴的γ相,基体中含有少量的B2相、α_2相颗粒和片层组织;辊速进一步增加至30 m/s时,基体转变为α_2相,片层组织消失。快速凝固Ti-48Al-4Cr纳米硬度随着冷却速度的增加而增加,纳米硬度由常规凝固时的5.04±0.09 GPa增加至辊速为30 m/s时的10.48±0.13 GPa。该结果为研究Ti Al合金组织转变,减少Ti Al合金偏析,提高其力学性能提供了基础。     

TiAl基合金热处理显微组织缺陷

研究了等温锻造和热处理后ＴｉＡｌ基合金显微组织中晶粒尺寸不均匀参数，讨论了这种缺陷对ＴｉＡｌ基合金室温抗拉笥能的影响，提出了这种显微组织缺陷形成机理。     

热处理对定向凝固Ti-45Al-8Nb-（W,B,Y）合金组织的影响

研究两种热处理制度对Bridgeman法制备的典型定向凝固Ti-45Al-8Nb-（W,B,Y）（摩尔分数,%）合金组织的影响。两种典型的定向凝固显微组织分别为胞状生长形貌全片层组织和枝晶状生长形貌块状组织,对其热处理发现：热处理1250℃,24h＋900℃,30min＋AC能有效消除其定向凝固合金中的B2相,并将快速定向凝固时产生的块状组织转变为片层组织,在胞状间及枝晶臂上分别获得了宽度为150-200μm和50-100μm的柱状晶。热处理1400℃,2h＋900℃,30min＋AC能同时消除B2相、块状组织及凝固偏析,但造成了晶粒的严重长大。热处理能有效改进定向凝固合金的显微组织。     

热处理对快速凝固ZK60镁合金薄带组织和硬度的影响

采用单辊甩带法制备了ZK60镁合金薄带,研究了不同条件热处理薄带的组织和显微硬度。结果表明,薄带由晶粒尺寸8μm的等轴α-Mg、球状β′2相和少量杆状β′1相组成;热处理温度300℃时,晶粒无长大;温度300℃时,晶粒显著长大。原始薄带显微硬度约为50HV,300℃×2h热处理后显微硬度值最大约为80HV;β′1和β′2相的弥散强化作用是薄带硬度提高的内在原因。     

制备过程对Ti-48Al-1Cr高温氧化行为的影响

研究了铸造、热压力加工、热处理等制备过程对Ti48Al1Cr合金在900℃静止空气中断续氧化行为的影响。结果表明,不同状态下的氧化规律相似,均介于抛物线与直线之间,幂指数15≤n≤18。100h氧化后,表面形貌均呈现疏松多孔特征;制备过程对试验合金900℃×100h断续氧化行为影响不大。     

Microstructural characteristics of Ti-48Al-2Cr alloy

The microstructural characteristics of two-phase α ₂+γ titanium aluminide before and after deformation are investigated by transmission electron microscopy (TEM). The orientation relationships associated with the γ-γ combinations can be divided into three types: true twin, order domain, and pseudo-twin. Of the three orientation relationships, true twin accounts for more than 50%, which is most likely due to a minimization of interfacial energy related to misfit and interaction energy of interface atoms. During deformation, lamellar boundaries cause different resistance to the propagation of intersecting twin. Experimental observations and theoretical analysis consistently show that the resistance has the following sequence: F _120°<F _180°<F _60°<F _α2/γ .     

High temperature tensile properties of directionally solidified Ni-43Ti-4Al-2Nb-2Hf alloy

By liquid metal cooling(LMC)process,the Ni-43Ti-4A1-2Nb-2Hf(％,atomic fraction)alloy was directionally solidified(DS).The microstructure and tensile properties at room and elevated temperature were investigated.It was found that the DS process significantly improves the room temperature tensile strength,increasing by 70％ compared with the as-cast alloy.After appropriate heat treatment(HT),the average tensile strength reaches above 1900 MPa,nearly twice of the as-cast one.At 800 and 900 ℃,the tensile strengths are about 308 and 169 MPa,respectively.     

Effect of processing parameters on microstructures and mechanical properties of rapidly solidified AlFeVSi hot-extruded product

1　INTRODUCTIONRapidlysolidifiedAlFeVSialloy ,developedus ing planarflowcastingbytheAllied SignalAlu minumCompanyofUSA ,isoneofthemostmatureheat resistantaluminumalloysatpresent.FVS0 6 11,FVS0 812andFVS12 12havebeenappliedinthein dustriesofaviationandaerospacetomeettheneedsofadvancedaircraftsforlightweightstructuralmaterialswithhighspecificstrength ,highspecificstiffnessandexcellentthermalstability[14 ] .Theblanksofrapidlysolidifiedheat resistantalu minumalloywereprocessedbyusingpl…     

生长速度与试样直径对定向凝固Ti-46Al-8Nb合金显微组织和硬度的影响

对Ti-46Al-8Nb（摩尔分数,%）合金进行布里奇曼型定向凝固实验,考察生长速度和试样直径对合金显微组织、相变路径和硬度的影响。结果表明,随着生长速度的增加和试样直径的减小,凝固过程由完全β相凝固转变为具有包晶反应的凝固过程,其最终显微组织为α2/γ层片及有α2/γ层片和B2相组成的多相组织。以上结果是由扩散和对流的减弱造成的溶质富集而引起的。包晶反应的发生往往导致严重的溶质偏析,其中溶质Al和Nb的偏析使得层片组织较为粗大。因此,在较高生长速度下发生包晶反应时,合金硬度值急剧下降,硬度曲线随着生长速度的增加呈不连续变化。严重溶质偏析导致的粗大层片组织也使得该成分合金的硬度低于其他Ti Al基合金的硬度。