双相Ti-48Al-2Cr-2Nb合金电解加工表面 微观形貌演变研究

针对各向异性合金材料电解加工过程中,加工表面形貌难以控制的问题,利用位置函数建立双相Ti-48Al-2Cr-2Nb合金微观材料模型,进而建立电解加工仿真微观物理模型,分析加工表面微观形貌随宏观工艺参数演变的规律。研究结果表明：电解液流速在14.7~23.4 m/s、进给速度在1.7~2.3 mm/min范围内,随着电解液流速和进给速度的增加,加工表面粗糙度Ry越低;当加工电压为21 V、进给速度为2.3 mm/min、电解液流速为23.4 m/s时,加工表面最光洁,Ry值达最小,为0.677 μm。从微观形貌演变仿真可以看出,获得最光洁加工表面经历了先粗化后抛光的过程。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高电位电化学腐蚀系统的稳定性特征

采用计时电流法测得Ti-48Al-2Cr-2Nb合金电化学腐蚀的电流密度时间序列,对比小波阈值和变分模态两种方法的去噪效果,计算Kolmogorov(K)熵,结合电化学阻抗谱和腐蚀表面形貌分析电化学系统的稳定性特征及影响因素。结果表明：电化学腐蚀系统具有较强的混沌特性,随外加电位的升高系统稳定性先增强后降低;当外加电位为7～13 V时,电化学系统稳定性受电极界面粗化程度和吸附反应响应速度的影响不显著,当电位为16 V时,系统稳定性则受二者影响显著;光滑的界面反而降低了系统稳定性,这主要归因于高电位电化学反应的剧烈程度和复杂程度。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb钝化膜的电化学性能及形成机理

探究Ti-48Al-2Cr-2Nb合金钝化膜的耐腐蚀性和形成机理对提高电解加工过程中的抗杂散腐蚀具有重要意义。通过极化曲线确定了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的钝化电位,采用X射线光电子能谱确定了钝化膜的成分与结构,并运用电化学阻抗谱和Mott-Schottky理论分析了钝化膜的电化学性能。结果表明,Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在NaNO3电解液中钝化电位区间为0.079～1.896V,钝化膜主要成分为Al₂O₃、TiO₂及少量的Nb₂O₅,呈双层多孔结构,具有良好的耐腐蚀性。钝化膜具有n型半导体特性,载流子密度随钝化电位的增加而降低。最后,构建了钝化膜形成示意图,揭示了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金钝化膜的形成机理与成相膜理论相符,以半球体模型延展并形成独立的相。     

Nb丝增强Ti-48Al-2Cr基复合材料制备及复合机制

采用真空水冷铜坩埚感应熔炼炉及石墨型离心铸造工艺,制备了Nb丝连续增强Ti-48Al-2Cr基复合材料.测试了该复合材料的显微结构、界面结合形貌与力学性能.研究结果表明:Nb丝与基体结合良好,界面处元素发生了相互扩散,界面层组织为Ti2 AlNb相,α2-Ti3 Al相及γ-TiAl相,硬度呈梯度分布,在界面层处最高为...     

固溶时效对铸造Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo-2Nb钛合金组织和性能的影响

研究了固溶时效制度对铸造Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo-2Nb钛合金组织及力学性能的影响。结果表明,适当的热处理制度可以明显提高合金的室温及高温强度,但是塑性略有下降。Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo-2Nb铸造钛合金组织以集束状的片状α相为主,热处理后α集束的尺寸得到细化。采用915℃×2 h+空冷+590℃×4 h+空冷的热处理制度可以得到较理想的显微组织和良好的室温及高温综合力学性能。     

Ti-22Al-25Nb合金惯性摩擦焊接头显微组织与力学性能EI北大核心CSCD

采用惯性摩擦焊技术焊接Ti-22Al-25Nb合金,研究热处理前后焊接接头微观组织和显微硬度的变化,分析接头在650℃和750℃高温拉伸力学性能.结果表明:接头原始态焊合区由B2相和极少量残余α2相构成,热处理后焊合区由B2相和O相构成,O相由B2相直接相变产生,相变过程无成分变化.原始态焊合区的显微硬度高于母材,780℃/3 h热处理后焊合区的显微硬度陡升,大量析出的细小O相促进硬度升高,800℃/3 h热处理后焊合区显微硬度介于原始态和780℃/3 h热处理之间.高温拉伸断裂位置均位于母材区域,650℃拉伸断口微观形貌呈韧性断裂特征,断口存在较多浅而小的韧窝.     

固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金显微硬度的影响

采用放电等离子烧结技术(SPS)在950℃/80 MPa/10 min条件下制备粉末冶金Ti-22Al-25Nb(原子分数,%)合金作为初始材料,将其分别在940~1100℃、10~120 min和800℃/8 h条件下进行固溶处理和时效处理,研究了固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb (原子分数,%) 合金的微观组织和显微硬度的影响,并建立了显微硬度的演变模型。结果表明,随着固溶温度的提高和保温时间的延长B2相的晶粒尺寸增大、均匀度提高,在940~1010℃晶粒长大的速率最低,在1100℃晶粒尺寸的均匀度达到最大值0.84。板条O相的尺寸和数量对合金的性能有显著影响。在(B2+O)两相区时效后,其尺寸和数量显著影响合金性能的次生板条O相的体积分数提高、尺寸减小,尤其是相互交叉、缠结的O/O相数量的增多,使合金的显微硬度提高;在1060℃/60 min/Water cooling(WC)+ 800℃/8 h/Furnace cooling(FC)条件下处理的合金,其显微硬度达到最大值434.92 HV。     

用机械合金化工艺制备SiC质点弥散分布的Ti-48Al-2Cr-2Nb超细复合粉末

为制备SiC质点弥散分布的Ti-48Al-2Cr-2Nb超细复合粉末，对复合粉末的机械合金工艺进行了较详尽的研究。用XRD和SEM研究了机械合金化过程中粉末形貌，粒度和显微组织的变化，并对复合粉末的机械化机过程进行了探讨。     

磷酸表面处理复合SiO2涂层对Ti-6Al-4V合金抗氧化性能的影响

研究磷酸表面处理和复合SiO2涂层对Ti-6Al-4V合金600℃下空气中抗氧化性能的影响。结果表明:600℃氧化24h后,磷酸表面处理使Ti-6Al-4V合金平均氧化速率下降了近75%,复合非晶SiO2涂层样品600℃等温氧化100h后,平均氧化速率比空白样品降低一个数量级,抗氧化性能与单独的磷酸处理比较进一步提高。磷酸表面处理和复合SiO2涂层样品的氧化膜致密性增强且与基体的黏附性良好,二者氧化膜中TiO2的体积分数均低于空白样品。磷酸表面处理形成的TiP2O7层与SiO2涂层共同抑制了O的内扩散和Ti的外扩散。     

硼含量对Ti-50Al-xB合金中TiB2微观形貌的影响

用XRD,SEM对原位自生法制备的Ti-50Al-xB（at%）合金的相组成和微观组织进行了研究。结果表明：该合金主要由TiAl和TiB2两相组成;TiB2主要以片状,极片状,细棒状和声状形式存在,TiB2微观形貌随着合金中B含量的变化而发生显著变化,当B含量由0.4at%增加至1.4at%时,TiB2的微观形貌由片状依次演变为板片状、细棒状直至块状,而基体形貌没有明显变化。根据TiB2晶体形核与生长条件对TiB形貌演变过程进行了分析。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高电位腐蚀行为

采用线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、电化学阻抗谱(EIS)和表面观察等方法,研究Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在NaNO_3(质量分数为20%)溶液中高电位(7 ~16 V)电化学腐蚀行为以及外加电位对腐蚀行为的影响。阻抗谱数据采用Maxwell传输线模型进行拟合。结果表明:电流密度随着电位的增加波动变大,样品均经历了非均匀腐蚀到均匀腐蚀的过程;腐蚀后吸附反应的个数从腐蚀前的7个减少为5个;样品腐蚀后的总腐蚀抗力与总时间常数的下降均随着电位增加经历先增加后减少的过程,腐蚀粗糙程度的增加是先迅速下降然后趋于平稳。     

Cyclic oxidation of copper doped Ti-48Al-2Cr-2Nb

The widespread use of titanium aluminide alloys will require effective joining techniques for primary fabrication and repair. One such technique is Transient Liquid Phase (TLP) bonding, which has been used to join titanium aluminide alloys. A successful TLP bonding process uses a copper-containing composite interlayer and thus introduces a small amount of copper into the alloy. Although even relatively small alloying additions can be detrimental to the oxidation resistance of titanium aluminide alloys, the amount of copper added to the alloy during the TLP bonding process has previously been shown to be neutral or beneficial to the isothermal oxidation resistance of the alloy. In this paper, a small amount of copper introduced during TLP bonding is shown to have no detrimental effect on the cyclic oxidation of Ti-48 at% Al-2 at% Cr-2 at% Nb.     

长纤维增韧Ti-48Al-2Cr-2Nb基复合材料的基础性研究

采用粉末—热压 (1 2 50℃ /2 .5h,2 0 MPa)成型工艺 ,制备了 Nb和 Nb Ti纤维增韧Ti-4 8Al-2 Cr-2 Nb(TACN)金属间化合物基复合材料。测试了该复合材料的弯曲性能、断裂韧性、高温拉伸性能以及界面层的显微硬度分布情况。研究结果表明 :复合材料的性能较基体有较大提高。其中 Ti Nb/TACN复合材料的综合性能较好 :K1c=1 9.2 MPa× m1/ 2 ,σbb=70 0 .2 MPa,σ80 0℃b =4 71 MPa,δ80 0℃ =1 8.3 %。     

定向凝固Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的显微组织和性能

研究了Al含量对冷坩埚定向凝固Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金的定向凝固组织主要由α₂相和γ相组成,随着Al含量的提高α₂相逐渐减少而γ相含量提高,且其显微组织片层由以平行片层和45°片层为主的混合片层向垂直混合片层转变;Al含量(48%,原子分数)较高的Ti-(43-48)Al-2Cr-2Nb合金其片层取向与应力方向垂直,具有较高的抗压强度和较低的塑性;Al含量(45%,原子分数)适中的合金其片层取向与应力方向平行,具有较高的强度、室温延伸率和综合性能。     

TiNb长纤维强韧化Ti-48Al-2Cr-2Nb基复合材料的研究

采用粉末冶金-热压成型工艺制备了连续纤维增强Ti-48Al-2Cr-2Nb基复合材料.其中1 250 ℃,20 MPa,2.5 h下制备的材料性能较好：σbb=700.2 MPa,K1c=19.2 MPa*m1/2.该复合材料的基体是由细小的片层组织和等轴组织构成的双态组织,界面由全片层组织构成,复合材料的界面结合状态良好.     

ＴiNb长纤维强韧化Ｔi—48Al—2Cr—2Nb基复合材料的研究

采用粉末冶金－热压成型工艺制备了连续增强Ｔi-48Al-2Cr-2Nb基复合材料,其中１２５０℃,２０ＭＰa,2．５h下制备的材料性能较好,６σbb=700.2MPa,K1c=19.2MPa.m^1\2,该复合材料的基体是由细小的片层组织和等轴组织构成的双态组织,界面由全片层组织构成,复合材料的界面结合状态良好。