近γ钛铝化合物的常规和等温热锻造

对于金属间化合物合金的极大兴趣,促使人们急于查明加工工艺和显微组织之间的关系.虽然这类材料拥有竟争性的高温强度和蠕变性能,但是它们的室温塑性和韧性却非常低.而且对于显微组织特别敏感.面心四方晶系的γ钛铝化合物基合金就是如此.这种所谓的近γ钛铝化合物含有少量到适量的有序六方晶系密排α相;随着合成、变形和热处理方法的变化,能够呈现出各种显微组织.     

新型γ-TiAl合金板材显微组织与拉伸性能研究

主要研究了新型γ-TiAl合金板材轧制前后的显微组织变化与轧后的拉伸性能。结果表明,轧制前的锻态组织主要为γ相和α2相以及一定数量的B2/β相;轧制后的合金组织中粗大片层减少,再结晶等轴γ晶粒增加,且片层晶团沿轧制方向被拉长,其破碎程度与轧制量有关;B2/β相数量明显减少,这与高温轧制有关。经过(γ+α2)相区三次循环热处理后,合金片层增加,间距缩小,组织得到明显细化。板材的高温拉伸塑性较高,高温拉伸断口主要为沿层、穿层及穿晶断裂的混合断口。     

超细晶Ti-Al-Nb-Cr-Mo合金的高温变形

<正>对钛铝金属间化合物性能改善方面的研究主要是通过合金化和微观组织(相组成和形态)控制,得到良好的加工性能、室温高温性能、断裂韧性和抗蠕变性等。已有的研究结果表明,具有粗大的连续的σ相和非连续的γ相的两相组织表现出的高温强度和抗蠕变性优于γ+α2合金,但室温塑性和断裂韧性差。研发的具有γ相基体和非连续σ相沉淀的超细γ+σ组织,通过细化晶粒和析出强化来提高强度和塑性。另外,这些析出物可有助于在高温下钉扎晶界,减少晶界滑移的趋势。具有超细γ+σ组织     

新型β-γTiAl合金的研究进展

TiAl金属间化合物具有低密度、优异的高温强度和蠕变抗力,但是传统TiAl合金的热加工性能较差。新型β-γTiAl合金利用无序β相在高温下独立滑移系多、变形抗力小、易于塑性加工的特点,具有优良的热加工性能。主要综述了新型β-γTiAl合金的研究进展,对新型β-γTiAl合金的合金设计、组织演变、性能特别是机械性能及应用以及热处理等进行了讨论,并提出了新型β-γTiAl合金需要进一步解决的问题。     

首次γ-TiAl国际学术讨论会将在美国召开

γ-TiAl金属间化合物国际讨论会(ISGTA’95)将于1995年2月12～16日在美国内华达州Las Vegas举行.这次讨论会将涉及γ-TiAl化合物以下几方面问题:1)相关系和相变;2)对变形机制;3)合金发展和设计;4)工艺发     

XD钛铝化合物复合材料

作为一些航空与航天用镍基超合金的替代材料,人们已经广泛地研究了各种金属间化合物,其中包括两相钛铝化合物.铝含量为45%～48%的这类钛铝化合物合金处在α2(Ti_3Al)十γ(TiAl)相区内.它们具有良好的高温强度,而密度却只有传统的镍基合金密度的50%左右,重量轻是未来航空与航天用途的至关重要的优点.钛铝化合物的缺点是室温断裂韧性和塑性都很低,并且难以进行传统的热形变加工(包括轧制、锻造和挤压等)和切削加工.最终形状零件的熔模铸造克服了一些困难,其成本效益也是令人满意的.与熔棋铸造零件相伴而来的问题包括能否使横断面上的显微组织均匀和在缺少加工组织的情况下保持优异的机械性能.     

Nb相增塑核壳结构Ti Al/Nb复合材料的制备及组织性能研究

针对传统γ-TiAl合金室温塑性低、难以满足工程化应用的难题,本文提出Nb相增塑核壳结构TiAl/Nb复合材料,系统研究了复合材料的制备工艺和力学性能。结果表明：在200 r/min转速下球磨120 h可实现细小Nb颗粒对大尺寸γ-TiAl雾化粉的完全包裹,随后在40 MPa下,1 200℃真空热压1 h可获得增塑相可控的致密核壳结构组织。制备的TiAl/Nb复合材料在室温下的屈服强度为971.5MPa,抗压强度为2 337.7 MPa,断裂应变为31.7%,表现出高强度和良好的塑性。这种强度和塑性的协同提高归因于延性β-Nb相促进了基体相之间的协调变形,提高了材料的整体持续变形能力。     

TiAl金属间化合物PST晶体的生长,性能和应用

1引言γ－Tial金属间化合物以其较低的密度，良好的高温性能成为飞行器发动机理想的新一代高温结构材料．但它同时具有较低的室温塑韧性的局限，从而阻碍了其在实际中的应用．研究表明，γ－TiAl金属间化合物的性能强烈地依赖于其显微组织．因此了解其显微组织的特点，并研究其     

显微组织对脆性γ-TiAl断裂韧性的影响

俄罗斯某研究院研究了显微组织和加荷速度对 Ti- 50 .7% Al合金断裂韧性的影响并开发出测定该合金断裂韧性的新方法。研究表明 ,该合金的塑性与其变形速度有极大的关系 ,只是在相当窄的变形速度范围内该合金具有最高塑性和韧性 ,可使这种合金转化为结构材料。显微组织对脆性γ-TiAl断裂韧性的影响@宁兴龙     

利用高温自蔓延合成反应连接TiAl化合物

作为高温结构材料,国内外的冶金、加工和材料科技工作者都在致力于开发金属间化合物TiAl,关于它们在高温下具有极好强度/重量比的报道愈来愈多.随着这类材料研究的深入发展,也看清了它们的一些不足之处,其中包括塑性低和抗氧化能力差等.许多人试图改善Tial金属间化合物的性能,克服它们固有的一些缺点,机械合金化和改变晶体组织都是有效的措施.例如,通过TiAl的表面改性就能够提高抗氧化能力.由于TiAI的塑性低,所以对于这类材料的实际应用来说,建立连接工艺规程也是必不可少的.然而,关于钛铝化合物连接方面的报道尚少.R.A.Pattcrson及其同事试验了电子束可焊性.结果表明,不能够很容易地避免焊缝出现裂纹现象.Y.Nakao及其同事研究了扩散连接Ti-36wt%Al合金的可能性,这种材料几乎是由γ(TiAl)相组成的.结果得出,这种工艺包括在1573K     

钛及钛合金板材加工(下)

三、钛及钛合金板材加工工艺的加热参数及轧制工艺多数1.加热温度选择钛及钛合金是具有相变的稀有金属,板坯加热温度选择必须考虑高温β相区和低温α相区的工艺塑性,变形抗力及高温时有害气体污染所形成的吸气层对轧件表面塑性的影响.β相区的工艺塑性比α相区工艺塑性好,变形抗力低,但加热温度高使吸气层深度增加,在不均匀变形的作用下,表面会产生严重的裂纹,而且β相区抗氧化能力差,易使晶粒粗大,产品性能恶化的危险.因此,对薄板轧制加热温度不宜过高,对于不同牌号的钛合金板材应区别对待,合理选择.     

硬性微粒对三种铝合金安全加工界限的影响

大多数工程材料常常含有硬性杂质、金属间化合物和第二相微粒。纯金属中的这些微粒是通过析出作用与机械掺合的方式产生的,以便提高工程材料的强度。这些微粒使材料在变形加工过程中出现许多问题。众所周知,在各种加工场合下,塑性变形是材料进行变形加工的基础,而塑性变形也可能因塑性流动的不断延续发展到材料断裂。所以,全面了解加工参数、材     

γ基钛铝化合物的断裂韧性

钛铝金属间化合物重量轻并具有极好的高温性能.然而它们的室温塑性和韧性低,这就限制了它们的实际应用.γ基钛铝化合物的断裂特性是许多正在进行研究的课题之一.单相(γ)钛铝化合物比两相(α2 γ)材料脆,并且断裂韧性非常低.室温断裂韧性随钢片状晶粒的增加而增加.断裂韧性对细片条与裂纹平面的取向有密切的关系,细片条与裂纹平面平行时断裂韧性很低(≈10MPa(M~(1/M));细片条与裂纹平面的夹角大时断裂韧性很高(≈35MPa(M~(1/M)).添加像铬和铌那样的第三元素,对钛铝化合物的力学性能和断裂行为有影响.添加铬的材料与二元等加组织材料相     

多向等温锻造Ti-44Al-4Nb-1.5Cr-0.5Mo-0.1B-0.1Y合金高温压缩变形行为研究

采用扫描电子显微镜(SEM)/电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)等技术,研究经二步等温锻造得到的Ti-44Al-4Nb-1.5Cr-0.5Mo-0.1B-0.1Y(原子分数)合金单向高温压缩变形行为,揭示该合金变形过程中的组织演变及其变形机理。研究结果表明,该合金中的α2相在等温锻造及随后的单向高温压缩过程中大部分转变为B2相和γ相;高温变形过程中γ相主要细化机理为动态再结晶,而B2相则为动态回复;孪生及其交互作用是重要的变形机理,孪晶界促进了非连续动态再结晶,从而有助于细化晶粒。     

等通道转角挤压超细晶材料技术及其发展

通过金属的大塑性应变细化晶粒从而提高材料综合性能已在材料加工领域得到广泛应用。近年来为获得材料的亚晶组织已经出现了许多大变形技术。等通道转角挤压(ECAP)是块体材料得到超细晶粒的一种新的材料加工方法,因此受到材料研究者的广泛关注。介绍了等通道转角挤压的基本原理以及主要参数对变形的影响,分析了此加工方法对材料组织与性能的影响,讨论了其在材料加工研究中的应用。     

掺杂Nb2O5对RHP合成Al2O3-TiAl复合材料的影响

采用反应热压(RHP)工艺,利用Ti、Al、TiO2及Nb2O5之间的放热反应,在较低温度下制备了Nb2O5强化Al2O3/TiAl复合材料.借助XRD、OM及SEM等手段,考察了Nb2O5对Al2O3/TiAl复合材料的相分布及组织结构的影响.结果表明:材料产物由γ-TiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相构成,Al2O3颗粒分布于基体交界处,存在一定的偏聚.Nb2O5的引入,使得γ-TiAl相含量减少,α2-Ti3Al相含量增大;基体晶粒有所细化,且分布逐渐趋于均匀.当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,组织主要由α2-Ti3Al/γ-TiAl层片状晶团组成,出现了较完整的γ-TiAl晶粒,属于近片层(NL)组织结构,层片状晶团的尺寸小于50μm,γ晶粒尺寸小于5μm.力学性能测试表明,当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,材料的抗弯强度达到最大值,约为593MPa,硬度为4.77 GPa;断裂韧度达到最大值,为8.93MPa·m1/2,具有可接受的力学性能.     

(α2+O+B2)三相Ti_3Al基合金的微观组织与力学性能

研究了一种（α2＋O＋B2）三相Ti3Al基合金环锻件的微观组织和力学性能,结果表明：住（α2＋B2）两相区充分变形的、具有均匀分布的等轴初生α2相和片状O相的锻件能够获得良好的高温强度性能和室温塑性;β单相区变形的、具有粗大片状组织形貌的锻件拉伸强度和延伸率都很低;（α2＋B2）两相区少量变形的、具有短棒状初生α2相的锻件除了拉伸塑性差以外,高温持久性能也很差;锻件微观组织中异常的长片O相存在会降低合金的塑性性能。控制锻件在（α2＋B2）两相区变形前的β晶粒的尺寸以及保证在（α2＋B2）两相区足够的变形量非常关键,以避免晶界α2相和长片初生O相,提高微观组织的均匀性和锻件的拉伸塑性性能。提高（α2＋O＋B2）三相Ti3Al基合金的Mo含量有助于蠕变性能。     

Ti—46.5Al—3.0Nb—2.1Cr—0.2W显微组织对疲劳和拉伸性能的影响

高强度和低比重高温结构航空材料的需求,促进了高合铝量钛基合金的发展、Ti3 Al基合金显示出高的比强值和弹性模量,然而这组合金并不优于最高使用温度的常用钛合金(Ti—1100,IMI834),因此,目前人们的兴趣集中在γ-TiAl基合金上.过去对两相γ-TiAl基合金的研究,着重于提高塑性、变形断裂、蠕变特性和韧性方面,而对疲劳特性的研究却很少.J.Kumpfert等人研究了一种新的两相γ合金Ti-46.5Al-3.ONb-2.1Cr-0.2W的室温和高温拉伸及疲劳性能.试验中采用壳式熔炼和铸造技术,制备了直径为70mm的20kg铸锭,铸锭在1200℃/3h和138MPa压力的氨气气氛下(为消除孔隙)进行热等静压(HIP)加工.从铸锭切取120mm长的坯料,分两阶段在1150℃等温锻造,中间进行一次退火,得到φ24mm×10mm的饼材.用光学显微镜(OM)观察饼材边部和中心的不均匀显微组织,用热差分析法(DTA)及金相法测定了α转变温     

退火温度对Fe13CrWTiY高温合金显微组织与硬度的影响

采用雾化？热挤压工艺制备Fe13CrWTiY高温合金,通过显微观测和XRD分析研究750～1 250℃温度范围内真空退火后的合金显微硬度与组织结构变化。结果表明,该合金在1 100℃以上的高温下退火后,显微硬度急剧上升。退火温度达到1 250℃时组织结构出现显著的等轴化和粗化,并发生α→γ相变;在高温下可能有铁铬金属间化合物相σ析出,这种高硬度的析出相使合金硬度增大,而新相的生成会消耗基体中的大量Cr元素,使Cr含量降低,从而使α→γ相变成为可能。     

稀土对低镁铝合金组织与性能的影响

在Al—Mg—RE合金中,稀土与Fe、Si、Al形成多元金属间化合物。以球状分布在晶内起到变质和减少有害相(α和FeAl_3)的作用。从而改善了铝合金的加工性能,提高强度、硬度和塑性。