淬火-回火工艺对Ti-46Al-xB合金柱状晶组织的影响

研究了淬火-回火工艺对Ti-46Al-x B合金柱状晶组织的影响。研究发现,淬火-回火工艺对Ti-46Al-x B合金的柱状晶组织具有明显的细化效果。这主要是由于温度梯度的增加和冷却过程中发生固态相变使晶界或相界面上原子错配,从而形成大量的位错,位错对晶界具有"钉扎"作用,从而细化Ti Al基合金柱状晶组织。结果表明,通过合金化元素B和热处理工艺的共同作用可以获得更为细小的Ti Al基合金柱状晶组织。这主要是由于随着B含量的增加,硼化物的析出量增加,而硼化物对位错线的进一步扩展起到了阻碍作用。从而促进了位错对晶界的"钉扎"作用,进一步细化了Ti Al基合金柱状晶组织。     

Ti—46at%Al机械合金化过程中的显微组织演变

采用扫描电镜（SEM）、显微硬度分析、Ｘ－ray衍射和差热分析（ＤＴＡ）技术研究了Ｔi-46at%Al混合粉末机械合金化过程中的显微组织演变。结果表明：随着球磨过程的进行，Ｔi-46at%Al颗粒逐渐等轴化，粒度变小，粒度分布变窄；显微硬度增大，硬度分布和颗粒内成分逐渐均匀。经过６０h高能球磨，Ａl元素完全固溶入Ｔi晶格内，形成纳米Ｔi（Ａl）过饱和固溶体，同时，有非晶相形成；球磨至１００h，形成完全非晶相。非晶相的形成是界面处非平衡扩散的结果，在Ｔi-46at%Al合金中，机械合金化致非晶的晶粒条件是：晶粒尺寸≤１５nm。     

Ti＋48Al＋B合金中硼化物的生长机理

研究了Ti-48Al (0.2～0.8)at%B合金中硼化物的生长机理。结果显示：合金中的硼化物均为C32结构的TiB2相;在加入0.2at%和0.5at%B的合金中只存在带状TiB2相;而加入0.8at%B的合金中除带状TiB2相外,还出现了少量六方形貌的块状TiB2相,块状硼化物是从液相中自由生长的初生TiB2相,其惯习面为（0001）基面和｛10∧-10｝柱面;而带状硼化物则是次生TiB2相,是通过L→β TiB2和L β→α TiB2反应与基体耦合生长的非规则共晶反应产物。两种形貌的TiB2颗粒均以台阶方式生长。     

铝合金熔体处理的研究近况

叙述了近年来铝合金的精炼、变质和晶粒细化等熔体处理的研究进展，指出熔体净化应以除渣为主、去气为辅介绍了RE、Sr、Te、P等变质剂的特点；探讨了铝钛硼晶粒细化的“中毒”现象。     

Ti与含Ti或B中间合金对铝晶粒细化效果及抗高温衰退能力的影响

对比研究了电解加钛和含钛或硼中间合金对铝的晶粒细化效果及抗高温衰退能力的影响.结果表明,电解加钛和Al-5Ti中间合金在熔体温度较低时具有较好的晶粒细化效果,但随着熔体温度的升高,细化效果均迅速衰退;电解加钛再熔配加Al-4B中间合金可在熔体温度为720℃时获得最佳的细化效果,随着熔体温度的升高细化效果有所衰退,但衰退速度较慢;在加入Al-5Ti的同时加入Al-4B中间合金可明显提高Al-5Ti的晶粒细化效果和抗高温衰退能力,但效果不如电解加钛加Al-4B中间合金;Al-5Ti-1B中间合金具有最强的抗高温衰退能力,随着熔体温度的升高,晶粒不但不粗化反而有所下降,当熔体温度高于900℃时,才出现衰退现象.对试验结果及晶粒细化机制进行了分析.     

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。     

B元素对Ti-46Al和Ti-46Al-5Nb合金柱状晶组织的影响

B元素对Ti-46Al和Ti-46A1-5Nb(原子分数,%)合金的柱状晶组织均有明显的细化作用,且对后者的细化效果更显著.这一现象可归结为:B元素在Ti-46Al-5Nb合金中的溶解度较低,硼化物析出量增加,柱状晶组织进一步细化.     

TiC/Al和SiC/Al中间合金对Mg-Al系合金晶粒的细化

研制出两种新型的Mg-Al系合金晶粒细化剂——Al-4％TiC和Al-10％SiC中间合金。结果表明：这两种中间合金对Mg-Al系合金均有良好的晶粒细化作用。向AZ63合金中加入1％的TiC／Al中间合金可使其晶粒由原来的约2mm减小至250μm左右；向AZ31合金中加入0．5％的SiC／Al中间合金可使其晶粒由原来的约600μm减小至200μm左右。分析认为，表面覆有Al4C3过渡层的TiC和SiC颗粒可以作为α-Mg的结晶核心，同时SiC颗粒本身也可以作为α-Mg的异质结晶核心。大量异质结晶核心的存在是导致α-Mg晶粒细化的主要原因。     

Al含量变化对CoNiCrAlYRe合金氧化行为的影响

利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析研究不同铝含量的CoNiCrAlYRe合金在1000℃空气中的恒温氧化行为。结果表明:铝含量的增加促进了合金中富Cr相在γ、β相界面处的析出;铝含量的增加显著抑制了尖晶石氧化物的形成;高铝含量合金中存在的富Cr层有利于致密氧化膜的形成,从而降低了氧化速率,提高了合金的抗氧化性能。     

典型β型钛合金元素Cu，Fe和Cr的偏析规律

通过对Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr，Ti-13Cu-1Al，Ti-6Al-1．7Fe几种合金铸锭成分的对比研究，建立了典型β钛合金元素的偏析模式。对Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr合金铸锭的对比可知，Cu和Fe元素的偏析程度大，Cr元素的偏析程度小；对Ti-2．5Cu和Ti-13Cu-1Al合金铸锭的对比可知，Cu元素在2种合金铸锭中的偏析均比较明显，Cu含量越高，偏析程度越大；Cu元素在2种合金铸锭的晶界有截然不同的偏析方式，Cu元素在Ti-13Cu-1Al的晶界富集而在Ti-2．5Cu的晶界贫化。对Ti-3Fe和Ti-6Al-1．7Fe合金铸锭的对比可知，Fe元素在2种合金铸锭中的偏析均比较明显，Fe含量越高，偏析程度越严重；Fe元素在2种合金铸锭的晶界均贫化。     

TiAl基合金的抗氧化性及其改善

简要介绍了ＴｉＡｌ基合金的应用及目前存在的主要问题。阐述了在ＴｉＡｌ基合金上不易形成连续的Ａｌ２Ｏ３膜的”氮效应”,指出“氮效应”似乎是阻碍ＴｉＡｌ合金空气中形成连续的Ａｌ２Ｏ３膜的主要障碍。     

Ti45Al8Nb0.5B0.2C合金的组织及高温氧化行为研究

研究了Ti45Al8Nb0.8B0.2C合金的组织及高温氧化行为。XRD、SEM、TEM及EDS分析表明,合金热等静压后的组织为γ和α2相组成的片层组织,片层团晶粒内部与层片团晶界处存在条状或点状白色相TiB2;高温淬火合金发生α→γm相变,在α+γ两相区时效合金组织由不同取向的细小层片和层片交界处的α2相组成。氧化增重实验及XRD、SEM分析表明,合金在900和1000℃氧化100h,氧化反应常数分别为0.00192和0.31637,幂指数分别为1.1381和2.0076。合金在900℃氧化100h后氧化层厚度大约为4μm,从外到内依次为:不连续的Al2O3层/Al2O3+TiO2混合层/富Nb层/基体。合金在1000℃氧化100h后氧化层厚度大约为5μm,从外到内依次为:TiO2/Al2O3+TiO2/氮化物层/基体。     

Zn-Al合金中Al和Cu对α′相和β相分解速率的影响

利用XRD研究了Al和Cu对Zn-Al合金中α′和β相分解速率的影响.结果表明,Cu元素的加入提高了α′相或β相的稳定性,减缓了时效过程中的分解速率,这是由于ε相的析出在某种程度上制约了α′相或β相的分解.ZA27合金的β相和Zn-40Al二元合金的α′相所需时间基本相同（4320min）,但在时效的初期（0～500min）,β相的分解速度远远高于α′相的;而ZA40合金的α′相即使时效时间延长到10 080 min时仍未完成分解.ZA27合金和ZA40合金α′相或β相的分解伴随着四相反应α＋ε→T＇＋η.     

热暴露对Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1B合金显微结构及力学性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜以及拉伸和高周疲劳等试验手段研究10 000 h、700℃大气热暴露过程对Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si- 1B合金显微结构和力学性能的影响.结果表明:复合含Nb-Zr的TiAl合金的α2+γ层片组织显示出较高的热力学稳定性,合金的α2+γ层片晶团在热暴露过程中,α2→γ和α2+γ→B...     

用于铝合金晶粒细化的中间合金研究

晶粒细化是提高合金质量的重要途径之一，综述了用于铝合金晶粒细化的中间合金研究与应用进展，同时就其发展历史、分类和生产方法进行介绍，最后指明了铝合金晶粒细化剂的发展方向。     

Mn、Fe对AZ91D镁合金中Al4C3细化效率的影响

采用OM、SEM、EDS等测试手段研究了Mn、Fe对Al4C3细化AZ91D镁合金显微组织的影响.结果表明,经0.6%Al4C3细化后,基体合金的平均晶粒尺寸由360μm减小至215μm.在此基础上,将基体合金的Mn含量由0.23%增至0.5%,可使合金的平均晶粒尺寸进一步降至130μm.继续增加Mn量至0.7%时,其晶粒尺寸变化不大.当基体合金中Fe含量由0.0021%增至0.1%时,晶粒尺寸由215μm减小至123μm.Mn、Fe对AZ91D合金中Al4C3细化效率的影响机制可能是,三者共同作用形成的Al-C-O-Mn-Fe复杂颗粒可作为α-Mg晶粒的异质核心.     

Al、Zn元素对镁合金的晶粒细化机理分析

从结晶游离的角度研究了Al、Zn元素对镁合金晶粒的细化机理,建立了一类可用于评估游离晶对合金组织细化能力的数学模型。分析结果表明,Mg-Al合金中的游离晶对合金组织的细化能力高于相同溶质浓度的Mg-Zn合金,并且溶质浓度越高,游离晶的细化能力差别越大,这可能是导致相同浓度的Mg-Al合金晶粒尺寸更加细小的主要原因。     

Al、Si及Y多元合金化对Cr-20Nb合金高温氧化行为的影响

针对软第二相Cr稍微降低Laves相NbCr2合金的1200℃抗氧化性,采用Al、Si及Y多元合金化来提高Cr-20Nb合金的高温抗氧化性能。结果表明,多元合金化的Cr-20Nb合金1100℃及1200℃抗氧化性均好于加入单一合金化的及纯Cr-20Nb合金,并随着Si合金元素含量增加,Cr-20Nb合金的氧化增重变小,抗氧化性变好;SEM结果表明,添加合金元素后,氧化膜与基体的粘附性得到了明显提高。     

Numerical Simulation of Columnar to Equiaxed Transition for Directionally Solidified Ti-44Al Alloy

Solute diffusion controlled solidification model was applied to simulate the columnar to equiaxed transition （CET） during directional solidification of Ti-44Al alloy. The simulation results show that the solutal interactions from growing equiaxed grains play an important role on CET. The effects of the applied thermal gradient and pulling velocity, the equiaxed seed spacing and nucleation undercooling on the CET are investigated in the present simulation. The simulated results indicated that the columnar branch spacing depends not only on the thermal gradient and the pulling velocity, but also on number of the seeds. A spacing adjustment can occur through initiation of seeds that develop into new columnar grains. The dependence of the CET on the thermal gradient and pulling velocity, qualitatively agrees with the analytical CET model of Hunt,     

机械合金化Al V Fe合金纳米晶粉末的制备及其微观结构

通过机械合金化法制备了Ａｌ９４Ｖ４Ｆｅ２ 合金粉末, 该粉末由纳米尺寸的ｆｃｃＡｌ 相及非晶颗粒组成, 两者的尺寸分别为７ｎｍ 和１０ ｎｍ 。应用ＤＴＡ 方法检测合金粉末的热稳定性。合金粉末从非平衡相向平衡相转变经历了两个阶段。制备具有非晶颗粒和纳米ｆｃｃＡｌ 相共存结构的合金粉末的最佳工艺条件为４０∶１ 的球料比加７２ ｈ 球磨