高铌TiAl基合金板材制备包套热轧工艺及组织控制

采用新的包套热轧工艺方法,在普通轧机上成功制备出厚度为1.9 mm的高铌钛铝合金薄板,总变形量达到80%以上。整个轧制过程保持在近等温的状态下,平均轧制速率小于80 mm.s-1。显微组织观察表明,薄板组织均匀,轧制变形后的晶粒度略大于合金变形前的晶粒度。在动态再结晶与道次间回炉处理时发生的静态再结晶两种机制的作用下,发生了完全再结晶,因而不再具备变形组织的带状特征。板材的取向图显示存在100晶向平行于轧制方向的晶粒,其余晶粒的取向则呈现随机分布。锻态高铌钛铝合金包套热轧后织构组分存在{100}010的立方织构,这种织构是由再结晶引起的。     

粉末锻造TiAl基合金的显微组织

研究了粉末冶金TiAl基合金的高温锻造性能及显微组织的变化。结果表明 ,包套锻造是一种适合粉末冶金TiAl基合金高温塑性成形的工艺。锻造后样品的显微组织与变形量及变形区域有关 ,而在随后的热处理过程中 ,样品显微组织的演化存在组织遗传效应。     

TiAl合金包套锻造的数值模拟

运用有限元软件Deform-3D对TiAl合金包套锻造过程进行数值模拟,分析不同包套厚度对TiAl合金坯料温度场、应力场及等效应变场分布规律的影响。通过力学计算得出了保证TiAl合金坯料和包套之间协调变形的包套厚度。模拟研究发现,包套厚度对TiAl合金坯料锻造过程有重要的影响。随着包套厚度的增加,坯料的温度标准差(SDT)和应变梯度均减小;而TiAl合金坯料和包套的接触面积及坯料受到的侧压力均增大。     

Mn含量对铸造高铌TiAl合金组织和性能的影响

选择两种Mn含量不同的高铌TiAl合金Ti46Al8Nb2Mn0.2B和Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B,通过热等静压(HIP)及后续热处理,结合组织和力学性能的分析,研究了Mn含量对高铌TiAl合金的组织和性能的影响.XRD和SEM背散射电子实验结果表明:Mn含量较高的Ti46Al8Nb2Mn0.2B合金,经热等静压及循环热处理,得到的双态组织较粗大,并且有少量脆性β相存在;Mn含量较低的Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B合金,经热等静压后直接在双相区长时间保温处理,得到了细小的双态组织,并且完全消除了β相.室温拉伸实验表明,Mn含量的降低提高了Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B合金的力学性能,其延伸率、屈服强度和断裂强度分别达到2.4%、548MPa和660MPa.断口形貌分析表明,室温下两种合金都属于解理断裂.     

TiAl合金的热压缩模拟

在Gleeble1500热模拟实验机上对Ti-45Al-7Nb-0.15B-0.4W合金进行了恒应变速率热压缩实验。热模拟参数分别如下:温度为1050~1230℃,变形速率为0.01 s-1,变形量为30%。测试了不同温度下的位移-载荷曲线,观察了变形后的宏观与微观组织。结果表明:使用45#碳钢作为包套时,TiAl合金的包套热压缩温度不能低于1050℃,也不能超过1230℃,最优温度为1180℃;当包套TiAl合金的名义相对压缩量为30%时,TiAl合金块的实际最大相对压缩量为50%,TiAl合金和微观组织被拉长、压扁。     

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。     

TiAl基合金的组织演变

综述了TiAl基合金中几种常见的组织演变,着重论述了变形TiAl基合金在热处理过程中的晶粒长大及动力学、TiAl基合金在冷却时层状组织的形成和全层状TiAl基合金在高温时的非连续粗化这3种组织演变。     

纳米TiB增强高铌TiAl合金的热变形行为

以Ti-45Al合金粉、Nb粉、Al粉和TiB2合金粉为原料,采用放电等离子烧结法制备含纳米TiB增强相的Ti-45Al-7Nb-1B合金,通过热模拟实验研究该合金在900~1 200℃、应变速率为0.001~1 s-1条件下的热变形行为,推导出高温变形流变本构方程,并建立基于动态材料模型的热加工图。结果表明:含纳米TiB增强相的Ti-45Al-7Nb-1B合金的高温流变应力与变形条件之间的关系可用双曲正弦函数描述,其高温变形激活能为497.95k J/mol,在高应变速率(0.1 s-1)条件下变形时,材料发生失稳变形,最佳变形参数区间为1 000~1 130℃/0.001~0.01 s~(-1)。     

铸造高铌TiAl合金双态组织转变过程

通过对Ti-46Al-8Nb-2Mn-0.2B合金的铸态组织和经过α+γ双相区热处理后的组织进行光学和扫描电镜进行观察,发现原始铸态组织的γ相偏析处不是片层的晶界,而是片层穿越的区域.由于γ相偏析区域的Al含量比片层基体高,因此阻碍了后续回火过程中该偏析部位片层的分解.通过先得到近γ组织,然后经过α+γ双相区保温,最终得到晶粒为40μm的双态组织;但组织中有少量的β相没有得到消除.     

包套轧制制备TiAl基合金板材的研究

采用包套轧制技术,在1050℃(炉温)制备了2.7mm厚的TiAl基合金薄板.金相组织分析结果表明,薄板具有均匀、细小的等轴晶组织,平均晶粒尺寸约为3μm.利用模拟平面应变实验研究了外加包套对TiAl基合金轧制时流变行为的影响,揭示了包套轧制提高TiAl基合金热加工性能的机理,结果表明,包套轧制可以降低TiAl基合金变形时的流变应力,延缓流变软化趋势,降低局部流变系数,从而提高TiAl基合金的塑性变形能力.     

铸造钛铝合金自生成择优取向层片组织的研究

在离心铸造的Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(原子分数,%)合金板状试样中得到了整齐对长的柱状晶组织,其内部的α2/γ层片平行于部件的表面.铸造缺陷统计发现,试样中,尤其是心部,存在密度较高的气孔、分散缩松等铸造缺陷.采用热等静压处理可大大降低试样中缺陷的密度和尺度,且热等静压(1250℃,180MPa,3h)处理后其层片组织仍基本保持铸态的择优取向.试验证明,这种经过改善的自生成择优取向层片组织在沿层片的应力作用下具有较好的室温强度和塑性,高温强度较高,缺口增加拉伸强度.     

均匀化热处理对AZ151镁合金显微组织的影响

采用热分析仪、光学显微镜和布氏硬度机等仪器,研究了不同的均匀化热处理条件下AZ151镁合金的显微组织和布氏硬度值,分析了温度对均匀化效果的影响以及硬度值随温度的变化,研究表明:温度是均匀化过程中的主要影响因素,并且扩散过程的速度随着温度的提高而增加;升高温度也不能使AZ151中的Mg17Al12完伞分解,AZ151镁合金合理的均匀化工艺为430℃/16 h.     

GH720Li合金的铸态组织和均匀化工艺

对GH720Li合金的铸态组织及均匀化工艺进行了研究,采用物理化学相分析的方法确定了该合金析出相的类型、数量和γ′相的粒径分布。结果表明：该合金在铸造状态下的析出相是γ′、Ti(C,N)、TiC和M2B2(痕),其中γ′相的质量分数高达34．187％。均匀化的结果表明：GH720Li合金适宜的均匀化温度为1190℃。     

Effect of Microstructure on Tensile Properties of TiAl Based Alloy

ＥｆｆｅｃｔｏｆＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎＴｅｎｓｉｌｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｉＡｌＢａｓｅｄＡｌｌｏｙＰｕＺｈｏｎｇｊｉｅ；ＳｈｉＪｉａｎｄｏｎｇ；ＺｏｕＤｕｎｘｕ；ＺｈｏｎｇＺｅｎｇｙｏｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔ...     

7449高强韧铝合金均匀化热处理及微观组织演变

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱分析(EDS)、差示扫描量热(DSC)、X射线物相分析(XRD)研究了7449高纯高强韧铝合金均匀化热处理制度及其微观组织演变。结果表明:7449合金铸锭组织存在枝晶偏析,Zn,Cu原子沿晶界偏析严重,非平衡共晶相沿晶界呈连续网状分布,共晶相组成为α(Al)+Mg(AlZnCu)2四元相,初始回溶温度为477℃;合金经不同均匀化热处理后,非平衡共晶相发生回溶,且析出弥散分布的Al3Zr粒子。研究了不同的均匀化热处理制度对7449合金微观组织的影响,均匀化热处理温度越高,合金非平衡共晶相回溶效果越好,合金经(440℃/12 h)+(470℃/24 h)均匀化热处理后第二相回溶充分,且析出弥散的Al3Zr粒子,抑制后续加工和固溶处理过程中的再结晶。最终确定合金合理的均匀化热处理制度为(440℃/12 h)+(470℃/24 h)。     

TiAl合金层片组织的瑞利分解现象及应用

ＴｉＡｌ合金层片组织具有相当好的室温断裂韧性和抗高温蠕变性能，但层片团中强烈的塑性各异性导致其室温塑性很低。研究了Ｔｉ－４６．５Ａｌ－２．５Ｖ－１Ｃｒ（ａｔ．％）合金层片组织发生瑞利分解（Ｒａｙｌｅｉｇｈ‘ｓＢｒｅａｋｄｏｗｎ）现象的热处理条件及σ２片间断对塑性的作用，实验发现，在一定温度区间进行循环热处理过程中，α２相的溶解析出相变能有效地强化瑞利分解现象，α２层片发生瑞利分解后，从４点弯曲实验     

双态组织高Nb-TiAl合金的缺口敏感性

通过对圆棒状缺口试样和无缺口光滑试样进行单向拉伸试验,研究了双态组织高Nb-TiAl合金的缺口敏感性。研究表明,缺口根半径R≥0. 5 mm的U型试样和缺口角度60°、R≥1 mm的V型试样的抗拉强度RmN都大于光滑试样的抗拉强度Rm,缺口敏感度NSR均大于1,合金对缺口不敏感。当缺口类型相同时,缺口敏感性随缺口根半径R的减小而增大; V型缺口敏感性大于U型缺口;对于V型缺口试样,当R=0. 5 mm时,其NSR在0. 98～1. 03之间,RmN在Rm附近波动,易出现缺口敏感。     

AA1235铝合金铸锭均匀化工艺和显微组织的分析

通过采用金相显微镜分析 AA12 35铸锭的单级均匀化和分级均匀化工艺的显微组织。探寻最佳的 AA12 35铝合金铸锭均匀化工艺制度     

分级均匀化处理对7068新型高强铝合金组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及差热分析(DSC)研究了7068高强高韧铝合金均匀化热处理制度及其微观组织演变;通过单向拉伸试验及四探针电阻率法测定了不同均匀化后T6态合金的拉伸性能及电导率。结果表明:7068铝合金铸态组织存在枝晶偏析,非平衡共晶相沿晶界呈连续网状分布,低熔点共晶相初始溶解温度为467.3°C;合金经455°C×16h+465°C×4h+475°C×4h三级均匀化处理后,成分均匀,残留共晶很少且T6态的抗拉强度、延伸率以及电导率均达到所做均匀化处理中最佳,分别为715MPa、13.3%和34.5%IACS。