γ-TiAl金属间化合物的压缩断裂行为研究

通过室温压缩试验,研究全片层γ-TiAl基合金在不同加载速度和不同卸载载荷下的压缩断裂行为。结果表明:随着加载速度的增加,γ-TiAl基合金试样的屈服强度及抗压强度相应增大;试样的最终断裂是通过裂纹的形核、扩展以及相互贯通而形成的,断裂面主要由剪应力形成的撕裂区和压应力形成的解理断裂区域组成,并且在不同加载速度下,断口也呈现出规律性的变化。在不同载荷加载-卸载-再加载的过程中,小载荷(4.67、9.42、18.94 k N)下卸载和加载的名义应力-名义应变曲线完全重合,大载荷(26.60、37.24、53.20 k N)下卸载后产生的不可逆应变依次增大;裂纹面密度随着卸载载荷的增大而逐渐增大,材料的损伤程度不断增加。     

不同应变速率下TiAl基合金压缩断裂行为的研究

通过力学性能测试和扫描电镜观察,研究了全层组织和双态组织γ-TiAl基合金在不同应变速率下的压缩断裂行为。结果表明：室温下其压缩性能远远优于拉伸性能,且表现出一定的塑性;材料的力学性能参数对应变速率非常敏感,当应变速率逐渐增加时,全层组织的屈服强度和抗压强度均呈增大趋势;而双态组织在应变速率由静态、准静态到动态的变化范围内,屈服强度和抗压强度的值先减小后增大,当应变速率ε′=9.8×10^-4s^-1时,屈服强度和抗压强度的值达到最小;试样的最终断裂是通过裂纹的形核、扩展以及相互贯通而形成的,断裂面主要由剪应力形成的剪切无定形断裂特征和正应力形成的解理断裂特征组成,并且在不同应变速率下其断口也呈现出规律性的变化。     

TiAl基合金压缩状态下变形及损伤机制的研究

通过力学性能测试、扫描电镜观察以及有限元模拟计算的方法,研究了全层组织γ-TiAL基合金在压缩状态下的变形及损伤机制.结果表明:较小的加载卸载应力作用下,材料的压缩性能没有受到影响,直至卸载应力超过最大压缩应力之后,由于材料内部损伤的积累程度增大,在材料内部形成主裂纹,使得有效承载面积下降,后续再加载过程中材料的断裂应力整体下降.压缩状态下:首先,随着变形程度的增加,晶粒周围出现大量的滑移线及挤出脊,滑移线和挤出脊处出现较大的裂纹,试样表面产生平行于压缩轴方向的裂纹并迅速扩展,表面裂纹面密度明显增加,45°方向上的沿层裂纹扩展程度较大,但裂纹长度仅限于晶粒尺寸的大小(100～300μm).其次在压缩加载过程中,材料在较小的正应力作用下,观察得到表面萌生以下4种裂纹:平行于压缩轴方向的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向穿层裂纹;纵向的穿晶裂纹.     

不同卸载应力对层状TiAl基合金损伤程度的影响

通过对层状TiAl基合金进行拉伸卸载试验，研究了不同预损伤对层状TiAl基合金断裂行为的影响。试验结果表明：随着损伤程度增加到一定程度，材料的弹性模量减小；随着预损伤程度的增加，裂纹面密度增大。通过统计分析发现裂纹面密度可以作为衡量损伤程度的损伤参量；但随着预损伤程度的增加，单位面积断裂功基本不变，进一步说明不同预损伤对层状TiAl基合金的最终断裂性能没有影响。     

全层TiAl基合金室温断裂机制的研究

通过拉伸、压缩、弯曲实验分析研究了全层(FL)组织TiAl基合金的断裂机制。研究发现:拉伸和压缩时材料抵抗裂纹的扩展能力不同,抗压强度远高于抗拉强度,这是由于两者的变形及断裂机制不同。TiAl基合金拉伸断裂机制为脆性解理断裂,压缩变形断裂是剪应力和正应力共同作用下的断裂,是准解理断裂。TiAl基合金的缺口弯曲断裂方式也为解理断裂,其断裂过程是先在缺口处产生微裂纹,一旦裂纹在缺口根部产生,由于材料已积累足够的能量使得材料快速失稳解理断裂。     

γ-TiAl基合金与异种合金扩散连接研究

主要对采用扩散连接（DB）或超塑扩散连接（SPF／DB）的方法，实现TiAl合金与异种合金（Ti-6Al-4V、40Cr钢和Ni基合金）固态连接的研究进行评述，探讨了连接工艺对连接界面显微组织及其连接件性能的影响。研究结果表明，扩散连接（或超塑扩散连接）能实现TiAl合金与异种合金高质量的连接。而扩散连接过程中，在扩散层产生的脆性相是导致焊件断裂发生在界面处的主要原因。采用中间层可有效避免脆性相的生成，而采用激光表面快凝处理，在拟连接表面获得细晶组织，可在较低温度下实现TiAl合金与异种合金的超塑扩散连接。     

γ-TiAl基合金超塑扩散连接实验与理论的研究

介绍了超塑扩散连接在γ—TiAl合金中的应用，总结并评述了近年来γ—TiAl基合金超塑扩散连接的最新实验与理论研究结果，认为超塑扩散连接对于γ—TiAl基合金是一种极具应用潜力的连接方法。经激光表面处理后，可降低γ-TiAl基合金超塑扩散连接的温度和时间。改进的超塑扩散连接的理论计算，可用于γ-TiM基合金超塑扩散连接工艺参数的优化。     

全层TiAl基合金缺口试样原位拉伸卸载试验的研究

通过对TiAl基合金不同类型的缺口试样进行原位拉伸卸载实验和相应的断裂表面观察,研究了TiAl基合金全层组织的断裂机理。研究发现:对于缺口试样,裂纹起裂于缺口根部,其断裂过程主要是主裂纹首先起裂、扩展并最后断裂。在整个断裂过程中断裂是穿层断裂和沿层断裂的混合体,裂纹路径较曲折。在拉伸过程中,试样产生微裂纹导致材料发生损伤,随后卸载再加载时,与先前相比,裂纹更易扩展。预损伤加快了裂纹的产生和扩展,使损伤进一步加重,促使材料抵抗裂纹产生、扩展的能力下降。     

TiAl基合金等温锻造的研究

研究了ＴｉＡｌ金属间化合物的热变形性及显微组织，结果表明，自制的高真空度，高温，高可控性等温锻造机能对这种合金进行较好的热压力加工，而且合金经等温锻造后，在一定条件下可得到均匀的流线形组织。     

γ—TiAl基合金的高温氧化性能及防护方法

γ－TiAl基合金密度低,并具有较高的高温强度,良好的抗氧化性能和抗蠕变能力,被认为是一种极具应用潜力的高温结构材料．但由于该合金的室温塑、韧性较差,限制了其在实际中的应用．对此,材料科学工作者进行了大量的研究,在不断加深对TiAl合金变形机理的了解基础上,采用合金化、不同的热处理工艺等手段,使得该合金的室温塑、韧性等均得到了一定的提高．然而,作为高温结构材料,对γ－TiAl基会金的高温性能的研究不容忽视．其中,高温氧化是TiAl合金高温下的一个重要失效模式,提高γ－TiAl合金高温氧化的极限温度也是提高该合金…     

铜模铸造FeCoNbSiB块体非晶合金的压缩断裂行为特征研究

用低纯硼铁舍金作为主要原料。用铜模铸造的方法制备出直径为2mm的FeCoNbSiB块体非晶合金棒。用X射线衍射分析（XRD）确定了样品的非晶结构,用单轴压缩方法研究了合金的压缩力学行为及断裂特征。用扫描电子显微镜观察了合金的断口。并对合金的断裂特征进行了讨论。     

TiAl基合金显微组织与室温断裂韧性关系的研究

分别测试了具有不同显微组织的Ｔｉ３３Ａｌ３Ｃｒ０．５Ｍｏ（ｗｔ％）合金的室温断裂韧性，发现在晶粒尺寸相当的条件下，全层片组织合金试样的断裂韧性最高，双态组织最低。这主要归因于全层片组织能够较好地调节应变不协调性，从而使断裂应变提高，塑性区扩大     

双辉等离子Cr-Si共渗改善γ-TiAl基合金耐磨性能的研究

采用双辉等离子表面冶金技术在y-TiAl基合金表面实现了Cr-Si共渗.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析了Cr-Si共渗层的形貌、化学成分及相结构;采用显微维氏硬度计测试了渗层硬度;通过无润滑条件下的球-盘式摩擦磨损实验研究了Cr-Si共渗处理对γ-TiAl基合金表面耐磨性能的改善状况.结果表明:共渗处理后合金表面出现了三个亚层;共渗层内元素含量连续过渡,渗层与基体实现冶金结合,合金表面硬度提高至HV0.11200～1250;与基体相连的过渡层强韧性兼备,有效改善了合金的耐磨性能.     

铸造TiAl基合金的热变形行为及加工图

通过高温压缩模拟试验结果建立TiAl基合金的热加工图,结合扫描电镜、透射电镜等试验手段,研究铸造TiAl基合金在温度为1 000~1 150℃、应变速率为0.001~1 s 1范围内的热变形行为。结果表明:铸造TiAl基合金是温度、应变速率敏感材料,其流变应力随温度升高和应变速率降低而降低。铸造TiAl基合金的高温变形机制以层片晶团的扭折、弯曲及动态再结晶过程为主。在高温(1 150℃),低应变速率(≤0.01 s 1)下变形后,铸态组织中β相含量明显减少直至消除。在变形温度1 150℃、应变速率0.001 s 1下变形时,铸造TiAl基合金未发生超塑性变形;此时由于动态再结晶晶粒异常长大导致加工图上该区域功率耗散值未达到最大,而是有减小的趋势。     

HastelloyG型铸造镍基合金组织及其腐蚀与磨蚀行为的研究

本文采用多种试验方法，研究了ＨａｓｔｅｌｌｏｙＧ型铸造镍基合金的组织及其腐蚀与磨蚀的行为。试验结果表明，该合金经１２００℃×２ｈ水冷固溶处理后，具有优良的均匀腐蚀、晶间腐蚀、点蚀、电化学腐蚀性能以及较好的抗磨蚀性能。     

粉末冶金TiAl基合金及其力学性能的研究进展

综述了粉末冶金法制备TiAl基合金的几种方法，包括预合金粉末法、元素粉末法、自蔓延高温合成、放电等离子烧结等方法，介绍了采用粉末冶金方法制备TiAl基合金的力学性能的研究，指出当前粉末冶金TiAl基合金制备中存在的问题及研究重点。     

TiAl基合金的熔炼与铸造成形工艺研究现状

综述了TiAl基合金的发展现状,介绍了TiAl合金的铸锭熔炼工艺(主要有凝壳感应熔炼、真空电弧熔炼、等离子束熔炼、电子束熔炼)及将铸锭铸造成TiAl基合金的工艺方法(主要介绍了熔模精密铸造和金属型铸造)。最后总结了TiAl基合金熔炼与铸造工艺中需要解决的问题和今后研究的重点。     

薄钢板塑性成形损伤与断裂

用宏观与微观相结合的方法,试验研究了冷轧薄钢板在不同应变比下的损伤演变过程。发现:薄板表面损伤有三种不同的形机制,即孔洞形核与长大、滑移带和表面晶粒转动。内部损伤存在两种演变机制:当材料在-0.5≤p<0范围内成形时,主要损伤机是孔洞长大:随应变比 p 由0转向1,裂纹扩展逐渐成为主要损伤演变机缺制。文中给出了一种新的损伤断裂几何模型。指出拉伸断裂是表面与内部损伤共同作用的结果。     

热处理对Ti-Al-V合金断裂行为的影响

添加β稳定化第三元素的TiAl合金是近年来研究的一大热点。添加V的TiAl合金,经热处理后会析出不同形态的β相。由于尚不清楚所析出的不同形态的β相对材料的断裂行为的影响,因此研究了经不同热处理后Ti45Al-10V合金的断裂行为。     

包套轧制制备TiAl基合金板材的研究

采用包套轧制技术,在1050℃(炉温)制备了2.7mm厚的TiAl基合金薄板.金相组织分析结果表明,薄板具有均匀、细小的等轴晶组织,平均晶粒尺寸约为3μm.利用模拟平面应变实验研究了外加包套对TiAl基合金轧制时流变行为的影响,揭示了包套轧制提高TiAl基合金热加工性能的机理,结果表明,包套轧制可以降低TiAl基合金变形时的流变应力,延缓流变软化趋势,降低局部流变系数,从而提高TiAl基合金的塑性变形能力.