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…     

TiAl基合金高温抗氧化性能研究状况

简述了ＴｉＡｌ基合金的发展状况，着重阐述了ＴｉＡｌ基合金的氧化机理、影响ＴｉＡｌ基合金高温抗氧化性能的因素，以及为提高其高温抗氧化性能所采取的一系列措施。     

粉末冶金法制备TiAl基合金

综述了粉末冶金制备TiAl基合金的几种方法，其中包括机械合金化，自蔓延高温合成、反应烧结及预合金粉末法等，同时论述了上述方法的局限性和发展趋势。     

钴基合金DZ40M的高温氧化激活能

DZ40M合金是一种定向凝固钴基高温合金.本文测定了该合金在900和1000℃两个温度下的空气氧化增重动力学数据,通过线性处理得到了其不同温度下的氧化速率常数.根据氧化速率常数的Arrhenius关系,即可得出该合金在高温环境中的氧化激活能,其值约为563858 J·mol-1.还在此基础上进一步获得了关于该合金的抛物线氧化速率常数的具体表征.     

低铬合金化TiAl的高温氧化

用热重分析法（TGA）研究了Ti-48Al-(0～4）Cr合金在各种条件下100h内的高温氧化行为,氧化增重△M随TiAl中铬元素添加量的增大而先升后降。Ti-48Al-Cr在各种条件下均表现为耐氧化性最差,原因在于适量铬固溶于TiAl基体中,有助于氧化时钛离子的扩散;铬含量进一步增高时,将有可能引入第三相Ti2CrAl(β2）,易形成较具保护性的Cr2O3,从而抑制氧化反应速度。一般地,低铬合金化后TiAl的耐氧化性下降,但氧化膜粘附性、致密性均有明显提高。TiAl表面氧化物呈分层结构,主相为TiO2与Al2O3。     

TiAl基合金的制备

在Ｔｉ—Ａｌ系金属间化合物中,ＴｉＡｌ基合金是最有商业竞争力的,具有在下个十年推动结构材料变革的潜力［１］．同时,作为减重材料来代替镍基超合金,已经应用在喷气式发动机和一些非航空用结构件上,如汽车发动机叶片等．由于双相区微观结构控制能力的提高和它们显示出的更多优异性能,当前研究［１－４］的重点一般放在具有少量第二相（ａ２相和有序相）的近ＴｉＡｌ基合金上,近－ＴｉＡｌ基合金铝含量固定在４５％－４８％（原子分数）Ａｌ上,一般含有０．１％～２．５％第二相元素,如Ｎｂ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｎ、Ｍｏ等元素．…     

TiAl基合金微合金化技术的研究进展

TiAl基合金具有质轻、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等特点,在航空航天、汽车制造等领域具有重要的应用价值。在TiAl基合金的发展历程中,微合金化技术一直是研究的核心和关键。为此,本文综述近年来关于合金化元素对TiAl基合金显微组织、力学性能和高温抗氧化性能的影响及作用机理的研究进展,并对进一步的研究工作提出建议。     

等离子表面Cr-Si合金化改善TiAl基合金高温抗氧化性能的研究

利用等离子表面合金化技术,在TiAl基合金表面实现了Cr-Si二元共渗。通过SEM、EDS、XRD检测合金渗层的形貌、合金元素含量与相结构,并研究了合金化处理对TiAl基合金高温抗氧化性能的改善效果。结果表明,合金渗层组成相为Cr3Si及Laves相TiCr2,过渡层物相主要为Al8Cr5与Al3Ti,合金层内Cr、Si元素含量呈梯度分布;经高温氧化后合金渗层表层形成致密CrO2,内层形成连续Al2O3阻隔层,其氧化动力学曲线呈典型的抛物线型。     

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。     

两种镍基合金涂层抗高温氧化性能研究

对自行研制的新型高铬镍基合金 (w(Cr) >40 % )涂层和传统的镍铬合金 (Ni70Cr30 )涂层在 6 5 0℃和80 0℃下的高温氧化动力学规律进行了研究。采用配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等对氧化产物的形貌和相组成等进行了分析。两种镍基合金涂层均表现出较好的抗高温氧化性能 ,尤其是由新型高铬合金制备的涂层 ,其表面生成了连续的Cr2 O3 保护膜 ,具有更低的氧化速度     

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。     

元素粉末冶金方法制备TiAl基合金

详细介绍了采用元素粉末冶金方法制备TiAl基合金的机理、工艺方法及材料性能,元素Ti,Al粉末在一定温度下的反应合成主要由扩散控制,包括产生TiAl_3相和TiAl_2相的中间化过程,元素粉末冶金TiAl合金的工艺方法有元素粉末Ti,Al的反应烧结、热压或热等静压,热爆合成,元素TiAl箔片的反应合成等,采用这些方法制备的TiAl基合金具有均匀、细小的组织,但其力学性能受氧含量及孔隙的严重影响。     

TiAl基合金的激光表面处理

研究了激光表面合金化和表面熔覆技术在γ-TiAl基金属间化合物上的应用，从激光表面处理技术的特点和其在TiAl合金表面改性上的最新研究结果入手，探讨了激光表面层及表面处理工艺参数对TiAl合金表面组织与高温氧化性能和耐磨性的影响及其机理，研究结果表明激光表面处理在改善TiAl合金高温抗氧化性能和提高耐磨性方面有着广阔的应用前景。     

石墨电极高温氧化的动力学模型

根据气－固反应理论建立了石墨电极高温氧化动力学模型Ｘｓ＝ｋａ＋ｋｂ．Ｑ并通过高温氧化实验证明，内扩散和化学反应是影响其反应的限制性环节。     

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基合金超塑性变形中的位错运动

研究了结晶Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ合金在超塑性变形过程中的位错运动。透射电镜分析结果表明，超塑性变形时，合金中存在大量位错运动，在晶界附近和晶粒内形成了位错网，并在晶界上出现位错塞积。大多数位错是从晶界及α２相粒子处发射出来的。     

TiAl基合金的表面处理方法

概述了TiAl基合金的气体渗碳、等离子渗碳、碳元素激光表面合金化、渗铝、气体渗氮、离子渗氮、氮元素激光表面合金化、离子注入B,C,N,O、酸处理、低氧压处理、涂层、渗硼等多种表面处理方法,对渗碳、渗氮以及涂层处理方法进行了详细的分析和讨论,并对TiAl基合金表面处理方法的发展作了展望。     

粉末冶金TiAl基合金高温变形行为

采用等温压缩试验,在变形温度为600～1050 ℃、应变速率为0.002～0.2 s^-1的条件下,研究了粉末冶金Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的高温压缩性能与高温变形行为.结果表明:合金在高温压缩变形时,屈服强度随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,塑性趋于升高.合金在高温塑性变形时,峰值流变应力、应变速率和变形温度之间较好地满足双曲正弦函数形式修正的Arrhenius关系,说明其变形受热激活控制.在800～1050℃/0.002～0.2 s^-1范围内,合金应变敏感系数m为0.152,高温变形激活能Q为376kJ·mol^-1.     

TiAl基合金方坯可锻性数值模拟

利用有限元模拟软件Deform-3D对TiAl基合金方坯高温锻造过程进行数值模拟。分析坯料的不同圆角半径R和不同高宽比值H/a等参数对等效应变和变形均匀性系数的影响。结果表明,随R增大,方坯变形均匀性系数降低,变形更加均匀;随着H/a值增大,等效应力减小,变形均匀性系数增大,且当H/a≥2.1时,锻坯呈现双鼓形。实际锻造实验结果显示,通过选取合适的坯料圆角R和H/a值,能够得到表面光滑、组织均匀的锻坯。