γ—TiAl基金属间化合物合金的显微组织与内应力研究

通过采用不同的热处理工艺,对锻造后的TiAl基金属间化合物进行热处理,得到了含有不同等轴γ及片层（γ α）体积比的双态组织,并采用X射线衍射技术对试样进行内应力测定。实验结果表明,TiAl基金属间化合物合金中的内应力随显微组织及α2的体积分数的变化而变化,并对实验结果及产生内应力的原因进行了分析。     

熔体热稳定处理对定向凝固Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金组织和性能的影响(英文)

通过改变定向凝固前的保温时间,研究热稳定处理对定向凝固Ti-46Al-0.5W-0.5Si(摩尔分数,%)合金组织和性能的影响。在稳定的温度梯度下(G=20K/mm),定向凝固启动前试样分别保温5、15、30、45和60min,然后试样以恒定的速度(v=30μm/s)进行定向凝固实验。测量定向凝固组织的一次枝晶间距(λ1)、二次枝晶间距(λ2)、层片间距(λL)和显微硬度(HV),并分析这些参数与热稳定处理时间(t)的关系。λ1、λ2和λL的值随着t的延长而增大,而HV则随着t的延长而减小。在定向凝固启动前,延长热稳定时间有助于获得良好的定向凝固组织,然而,过长的保温时间则会降低合金的力学性能。因此,需要优化定向凝固前的热稳定处理时间。根据实验结果,在当前实验条件下,定向凝固前热稳定处理时间选择30min,既能够获得良好的定向凝固组织,又能保持合金较高的力学性能。     

热处理对Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金组织和性能的影响

研究了热处理对铸造Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金的片层晶团尺寸的细化作用的影响.结果表明:铸造Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金的700℃高温强度比室温提高了130～200 MPa.室温及高温断裂伸长率都比较小,但高温的断裂伸长率相对于室温有很大的提高.在α+γ两相区长时间保温后慢冷和循环热处理的细化作用明显.片层晶团尺寸细化后,室温、高温强度以及高温持久性能都提升不大.     

Ti-47Al-1.2Ce合金显微组织及富稀土相的形貌

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉制备了Ti-47Al-1.2Ce合金.通过XRD,SEM,EMPA和TEM等测试方法,研究了Ce对TiAl基合金显微组织的影响以及富稀土相的形貌.实验结果表明,铸态Ti-47Al-1.2Ce合金由等轴晶组成,富稀土相主要以椭球形存在于晶内和以网状存在于晶界;稀土元素的加入,可以减小TiAl相的单胞体积,细化合金晶粒尺寸和层片间距.     

TiAl基合金的工艺—显微组织—力学性能关系

因密度、比刚度、高温比强度和阻燃性等方面的优势,TiAl基金属间化合物被认为是最有应用潜力的新一代结构材料。室温脆性以及延性、蠕变性能和其它性能的平衡是阻碍TiAl基合金作为高温结构材料实际应用的主要障碍。在分析合金化对组织与性能的影响及机理、加工／热处理 对组织与性能的影响、变形和断裂机制、显微组织与拉伸性能的关系、抗氧化性及改善、蠕变性能与蠕变机制的基础上,论述了TiAl基合金的工艺－显微组织－力学性能关系。     

Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe合金高温力学性能研究

通过加入第四组元β相稳定元素Fe和Mo来替代部分Nb元素制备Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe合金.结果表明,较参比材料Ti-22Al-27Nb合金,Ti-25Al-14Nb-2Mo-1Fe合金的瞬时蠕变应变、1％蠕变时间和稳态蠕变速率均得到较大改善,并且自扩散激活能也得到提高;该合金在650℃高温条件下,具有较好的力学性能.     

微量B和Y对铸造Ti-Al-Nb-W合金显微组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜研究微量B和Y对铸造Ti-AIl-Nb-W合金显微组织的影响.结果表明:Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的基本凝固路线为L→β+L→(β+a)+L→(β+a)+γ→aa+γ→(a-γL)+γ→(a2+γ<,L>)+γ,添加微量B和Y并未改变其基本凝固路径;微量B元素在合金中以短棒状TiB2相存在,细化了铸造Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的晶团尺寸及片层间距;微量稀土Y元素主要以Y2O3氧化物颗粒的形式分布于片层晶团界面处,在B和Y的共同作用下,合金的片层晶团尺寸以及片层间距进一步减小.     

Study of microstructure and mechanical properties of Ti-45Al-(Fe,Nb) (at. %) alloys

In the present work, the microstructure and compression properties of two novel γ(TiAl) based alloys, Ti-45Al-5Fe and Ti-45Al-5Fe-5Nb, have been investigated. Both alloys had a relatively fine as-cast structure generally consisting of the γ(TiAl) and τ₂(Al₂FeTi) phases with a minor amount of the α₂(Ti₃Al) and β(B2) phase. The compression properties of the novel alloys were measured at room and elevated temperatures. The Ti-45Al-5Fe-5Nb alloy showed higher room temperature ductility and similar strength at room and elevated temperatures as well as improved workability at elevated temperatures as compared to β-solidifying γ(TiAl) alloys of last generation (TNM alloys).     

Ti-22Al-24Nb-0.5Mo电子束焊接接头组织性能研究

对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金的电子束焊接接头开展研究,焊接接头熔合区由B₂相柱状晶和分布在上下边缘的少量枝状晶组成,并且沿中心轴对称分布。对焊接接头进行了850_oC/2hr/AC(时效)与980_oC/2hr+850_oC/24hr/AC(固溶+时效)两种热处理,时效态接头熔合区的B₂相中析出了大量针状O相,而固溶+时效态熔合区的O相更为粗大,且α₂相重新形成。两种热处理后接头的常温拉伸性能相近,但在高温下时效态接头的强度稍高。固溶+时效态接头的650_oC持久寿命高于时效态,失效模式都为沿晶断裂。     

喷射沉积Al-Si-Ni-Cu-Mg合金的显微组织和相组成

利用喷射沉积技术制备了Ａ１Ｓｉ２０Ｎｉ４Ｃｕ３Ｍｇ合金,分析了合金沉积态、挤压态和Ｔ６热处理态的微观组织,结果表明,组织中存在三种含Ｎｉ的金属间化合物,在挤压和Ｔ６热处理时,它们能够有效地阻碍Ｓｉ原子的扩散,抑制初晶Ｓｉ的长大。此外,起常常强化作用的Ｃｕ与Ａｌ,Ｓｉ一起形成的金属间体例物,影响了合金在Ｔ６热处理时的沉淀强化作用。     

Ti—48Al合金片层组织的连续粗化机制

研究了 115 0℃时效时Ti 48Al合金全片层组织的连续粗化机制。片层组织的连续粗化不仅能通过片层界面缺陷 (如台阶、端部、弯曲的界面等 )迁移来实现 ,而且可以通过γ/γ片层界面迁移或分解的方式来实现 ;在真孪晶、伪孪晶和 12 0°旋转有序型γ/γ界面当中 ,12 0°旋转有序界面的稳定性最低 ,最容易迁移或分解 ;γ片层内的 12 0°旋转有序畴界与片层界面的交汇处易形成热沟(thermalgroove) ,它往往成为片层界面发生分解的起始部位     

HIP处理对TiAl基合金排气门组织和性能的影响

利用感应凝壳熔炼方法，在预热的金属型中离心浇注了名义成分为Ti-48Al-2Cr-2Nb的CA4GE型发动机用排气门。将排气门经1270℃在173MPa保温4h热等静压（HIP）处理后，其组织结构为双态组织，γ相在边界附近，尺寸较小，分布较为均匀，力学性能在815℃时σb达到470MPa，比铸态（370MPa）提高了100MPa，伸长率明显提高，达到10％以上。     

TiAl合金的热加工、组织和性能

采用水冷铜坩埚感应熔炼技术制备了高质量的Ti-43Al-9V-0．3Y合金铸锭,该合金铸态组织为近层片组织结构,层片团簇的体积分数为85％左右,大小约为80μm,块状卢和γ相位于层片团簇边界。层片结构中除了γ和α2相外,还存在少量的口相析出物。Ti-43Al-9V-0．3Y合金具有良好的热加工性能,通过包套锻造和包套轧制技术,成功制备了大尺寸TiAl合金锻饼和国内最大尺寸TiAl合金板材,其尺寸分别为犯60mm×24mm和500mm×300mm。经热变形后,Ti-43Al-9V-0．3Y合金的显微组织明显细化,力学性能得到了显著提高。     

氧对Ti－75合金组织和性能的影响

研究了氧含量（０．１０Ｗｔ％～０．３０Ｗｔ％）对Ｔｉ－７５合金组织和性能的影响。试验表明，在所研究的范围内，β晶粒长大的速度随氧浓度增加而减小，强度、硬度、电阻线性增加，塑性及显微组织变化不大，冲击值虽显著降低，但当氧达到０．２０Ｗｔ％时，ａＫ值仍有４６０ｋＪ·ｍ－２，由此可见，氧控制在０．２０ｗｔ％以下，可得到综合性能良好的Ｔｉ－７５合金。     

定向凝固Ti-45Al-7Nb合金的组织特征

研究了液态金属冷却定向凝固条件下Ti-45Al-7Nb(at%)合金的组织特征。结果表明:定向凝固过程中合金的凝固路径及稳态区片层取向均受到抽拉速率的影响。当抽拉速率为0.36mm/min时,合金的初生相为α相,与生长方向垂直的片层组织生长占优;抽拉速率介于1～10mm/min时,合金初生相变为β相,凝固过程中会经历β单相区,片层取向多为与生长方向成0°和45°;当抽拉速率增加至20mm/min时,合金初生相仍为β相,随后发生L+β→α包晶反应,与抽拉方向之间的夹角介于45°～75°之间的片层组织生长占优。     

稀土元素对铝合金组织与性能影响的研究进展

稀土元素因为其有效、稳定的变质作用,被广泛应用于多种金属材料中。变质处理可以细化合金组织,从而提高合金的力学性能,不同的稀土元素对铝合金的变质效果不同。重点介绍了几种常用稀土元素对铝合金显微组织、力学性能的影响及其变质机理,综述了现阶段国内外稀土铝合金的研究现状,并阐述目前存在的问题,以及对未来研究进行了展望。     

Microstructure evolution of directionally solidified Ti-45Al-8.5Nb-(W, B, Y) alloys

Intermetallic Ti-45Al-8.5Nb-(W, B, Y) alloys were directionally solidified at constant growth rates (V) ranging from 10 to 400 μm/s under the temperature gradient G = 3.8 × 10³ K/m. Quenching was performed at the end of directional solidification (DS) experiments. Microstructure evolution was investigated by analyzing the microstructures formed at the quenching interfaces and in the DS regions. The primary dendritic arm spacing (λ) decreases with increasing growth rate according to the relationship λ ∝ V^−0.36. Both the width of columnar grain (λw) and the interlamellar spacing (λ_s) decrease with increasing growth rate according to the relationships λw∝V−1.13 and λ_s ∝ V^−0.32, respectively. Lamellar microstructure initially disappears from the dendrites at the growth rate of 100 μm/s and subsequently from the interdendritic regions when the growth rate is up to 200 μm/s. The B2 particles can precipitate in the interdendritic regions.