微量Si、C对铸造TiAl合金定向层片组织与持久性能的影响

在Ti-47.5A1-3.7(Cr,v,Zr) (at.％,以下均同)合金中添加0.2at.％Si、0.1at.％C以研究微量Si、C对铸造形成的定向层片组织及持久性能的影响.组织观察发现,添加微量的Si、C可生成富Si和富C的析出相,但不改变层片组织的取向特征.微量的Si、C通过增加定向层片组织的稳定性显著提高了其持久寿命,其中C的加入对持久寿命的提高幅度更大,还使持久断后伸长率有所减小.     

微量钪对TiAl基合金高温力学性能的影响

研究了添加微量钪对具有全层片组织和双态组织的ＴｉＡｌ基合金在９００℃的高温力学性能的影响。结果表明,微量Ｓｃ可以显著提高ＴｉＡｌ基合金的高温屈服强度及抗压强度。使用金相显微镜和透射电子显微镜详细地分析了试样高温压缩变形前后的显微组织及其变化,在此基础上探讨了合金高温下的塑性变形行为及其微合金化强化机理。     

微量B和C对铸造TiAl合金高温性能的影响

研究了微量B和C对铸造γ-TiAl基合金高温拉伸性能和高温蠕变性能的影响.结果表明,在合金中加入微量的C,能使合金1100℃以下的高温强度显著提高,高温持久寿命也大大延长.持久断裂后的显微组织分析表明,加C合金的片层比较稳定,开裂主要发生在晶界.另外,金相组织观察表明,在B含量稍高的合金中蠕变孔洞常常在硼化物处优先形成并扩展,因而对高温持久性能不利.     

铸造TiAl合金定向层片组织的室温拉伸性能和断裂行为

评价了常规铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at%)合金定向层片组织的室温拉伸性能和断裂韧性,并结合断口形貌分析其断裂行为。结果表明:该定向层片组织在承受平行于层片界面载荷作用时,表现出优异的室温抗拉强度和塑性组合,且其室温拉伸塑性可达到3.8%,明显优于其他铸造TiAl合金。其较高的室温拉伸塑性归因于定向层片组织的一致性和穿层断裂区发生较大程度的塑性变形。定向层片组织室温拉伸的主要断裂模式是穿层断裂,断裂起源于层片界面端部垂直于试样表面的TypeⅡ层片区域,而不是层片界面平行于试样表面的TypeⅠ层片区域。其主要原因是TypeⅡ层片具有比TypeⅠ层片低的裂纹萌生和扩展抗力。     

定向凝固铸造高温合金DZ125热处理工艺的研究

研究了一步和三步两种热处理工艺对DZ125合金组织及性能的影响。结果表明：采用三步热处理工艺可明显改善显著组织。1180℃预处理消除了合金中的低熔点相，有效地抑制了合金的初熔，提高了合金的固溶温度，随着固溶温度的提高，元素枝晶偏析减轻，共晶中的γ′相和初生的粗大γ′相固溶量增加，在随后的冷却和时效过程中析出较多细小γ′相，1100℃高温时效调整了细小γ′相的尺寸和形状，使合金中温，高温持久寿命比一步热处理有不同程度提高。     

添加W对高铌TiAl合金组织和力学性能的影响

研究了添加W（0．2原子分数,％）对高铌TiAl合金组织和力学性能的影响。试验结果表明,W合金化能改变高铌TiAl合金的铸态组织,但不能改变热加工组织以及4种典型组织和温度对其力学性能的影响。W合金化能提高高铌TiAl合金的室温及高温强度、降低强度随温度下降的速率 、提高脆韧转变温度,但对室温塑性影响不大,有利于FAM组织在更高温度下使用。     

微量C，B对高铌TiAl合金显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等设备，以及拉伸和蠕变试验系统研究微量间隙元素C，B对高铌TiAl合金显微组织与力学性能的影响。微量B元素对高铌TiAl合金没有明显的强化作用，但是微量B元素在合金中以条状或点状的TiB2存在，TiB2细化了高铌TiAl合金原始片层团晶粒，对改善高铌TiAl合金片层组织的室温塑性有利。加微量C元素的高铌TiAl合金在长时间的蠕变过程中，大量Ti3AlC沉淀相的析出提高了高铌TiAl合金全片层组织蠕变抗力。     

热处理对改良铸造铝硅合金高温力学性能影响的研究

研究了热处理对改良铸造铝硅合金高温力学性能的影响,热处理制度为(495±3)℃×5 h固溶+(165±3)℃×6 h时效。结果表明,经热处理后,改良材料的组织变细,基体组织高度球化,Al2Cu、Al6Cu3N、AlxCuCe等析出物细小而弥散分布,提高了合金的高温性能。     

微量元素对ZTC4显微组织与力学性能影响

采用熔铸工艺法制备了含硼量为0.2%~0.5%、碳为0.5%~3.0%、钇为0.1%~0.15%的ZTC4/B/C/Y钛基复合材料,分析并测试了合金的铸态组织和力学性能。研究结果表明:钛硼相提高TC4合金铸棒弹性模量,硼元素添加量为0.5%时,合金弹性模量提高30%;C元素大大提高ZTC4合金铸棒的强度,添加0.5%C元素,其抗拉强度达到1 300 MPa,提高了25%;Y元素的添加,在ZTC4合金铸棒的塑性不明显降低的基础上,改善合金的强度,具有较好的强塑性匹配。     

低温时效及微量Ag对超高强度Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能影响

研究了热处理工艺对Al-12.2%Zn-2.48%Cu-2.0%Mg-0.15%Zr-0.166%Ag(合金1)、Al-9.99%Zn-1.72%Cu-2.5%Mg-0.13%Zr(合金2)两种合金的组织与性能的影响.通过差热分析、金相组织观察、力学性能测试及EDS分析、SEM形貌观察,分析了两种合金的微观组织和力学性能的变化规律.结果表明,采用强化固溶后低温时效工艺可使合金在保持高强度的同时,改善合金的塑性.合金1经100℃×80h时效后的峰值强度达到了753MPa以上,伸长率为9.3%;合金2经100℃×48h时效后的峰值强度达到了788MPa以上,伸长率为9.7%.合金1中微量Ag的加入会促进G.P.区和过渡相的形成,并提高过渡相的稳定性,使合金到达峰值的时间延长,延缓过时效.但是向合金中添加微量Ag会促进粗大相的形成,消耗了合金元素Zn、Mg.     

热暴露对激光沉积Ti60A高温钛合金组织性能影响

对比研究了激光沉积Ti60A高温钛合金经600℃,100 h的恒温热暴露和循环热暴露后显微组织、拉伸性能及断口形貌。结果表明,恒温热暴露后α相体积分数略有增大。循环热暴露后β相体积分数显著减小,α相体积分数增加约12%。这2种热暴露后合金中Ti3Al共格有序相和100~150 nm的六方S2型椭球状硅化物(TiZr0.3)6Si3的析出基本一致,拉伸性能均明显下降,尤其是循环热暴露后的塑性几乎丧失,这与合金组织在循环热应力作用下的显著变化密切相关。     

稀土元素Gd对Mg-Y-Zr合金组织和高温力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、高温力学性能测试等对3种合金的显微组织与力学性能进行了分析,研究了Gd元素对合金显微组织及高温力学性能的影响。稀土元素Gd和Y以Mg5Gd、Mg3Gd和Mg24Y5相存在于铸态组织晶界,这些相均具有很好的耐热性,是主要的强化相。试验合金经挤压+T6时效峰值处理后,合金中会析出弥散强化相β′(cbco)和β(Mg5Gd,fcc),且随Gd含量的提高,弥散析出相增多,在时效过程中形成的析出相对位错运动和变形产生很大的阻力。1#、2#、3#合金在300℃拉伸时强度分别为192.7 MPa、245.3 MPa、252.8 MPa。高温力学性能测试表明,Gd元素添加量的增加,使合金高温抗拉强度得到了较大提高。     

锻造温度对TC11钛合金组织和性能的影响

通过OM和SEM研究了锻造温度对TC11钛合金的组织和性能的影响规律.结果表明,随着锻造温度的增加,TC11钛合金中α形态从等轴状过渡到短条状,其抗拉强度和屈服强度随锻造温度的增加而上升,断面收缩率和伸长率逐渐下降;而断裂韧性随锻造温度的增加而提高.     

固溶冷速对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响

研究了固溶后冷却速度对CHS-104合金显微组织和高温力学性能的影响.结果表明,合金铸态组织由γ基体、γ'相、γ/γ'共晶相和碳化物组成,碳化物为MC型,主要元素为Ti、Nb、W.固溶处理后,合金析出的]’相近似球形.其中,空冷时的尺寸为0.1～0.3μm,而炉冷后则增大至0.2～0.8μm.两种冷速固溶后Al、Cr、Mo、Nb元素在枝晶杆和枝晶间的偏析程度减弱,偏析比趋于1.合金力学性能测试结果表明,固溶后炉冷较空冷时的900℃抗拉强度降低,由552 MPa降到526MPa,但塑性显著提高,伸长率从9.9％增至21.7％,提高了119％;900℃、200MPa条件下的持久寿命由89.2h降到83.2h.合金拉伸/持久断裂以沿晶/穿晶复合方式呈现.     

高温铸造钛合金ZTA29工艺性能研究

ZTA29高温铸造钛合金以变形TA29合金为基础,本文研究该合金的工艺性能包括:流动性、填充性、焊接性、热裂性,铸造微观组织。结果表明,该铸造合金流动性仅为ZTC4合金的64%;合金填充性良好,可以实现1.5 mm壁厚铸件充型;ZTA29合金存在热裂性倾向,合金焊接性能一般,容易出现焊接裂纹,铸造组织为魏氏组织,α集束尺寸较大,热裂纹形成与硅化物偏析有关系。     

铸造新型高性能合金的组织与性能的研究

设计了用于“氧化－还原”复合介质的铸造新型高性能合金的化学成分,采用金相显微镜、X射线衍射和电子探针等手段观察与分析了合金的金相组织,并研究了新型合金的均匀腐蚀、晶间腐蚀与电化学腐蚀行为。试验结果表明,低的合碳量和适量的Ni、Cr、Mo、W的复合作用,使该合金对还原性和氧化性介质均具有良好的耐蚀性和较高的抗点蚀性能、此外,该合金还具有良好的综合机械性能与满意的铸造性能。