渗碳处理对TiAl基合金抗氧化性的影响

研究了渗碳处理对Ｔｉ－３４ｗｔ％Ａｌ二元合金抗氧化性的影响，试验结果表明，表面渗碳处理能够有效地提高ＴｉＡｌ基合金的抗氧化性。     

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。     

液相渗Si提高TiAl基合金的高温抗氧化性

使用液相Al—Si合金对TiAl基合金进行表面渗Si处理，可明显增强TiAl基合金的高温抗氧化性．经1273K，100h的恒温氧化后，不同的表面涂层使合金在40—100h之间的氧化速率降低了2个数量级，恒温氧化100h后的最终氧化皮脱落量也减少3个数量级．液相渗Si使TiAl基合金表面高温抗氧化性能得到大幅度改善，其根本原因是Si与TiAl中的元素Ti结合，降低了Ti的活度，相对增强了涂层中元素Al的活度，而且涂层中Al的绝对含量也得到明显提高，这些均抑制了高温氧化过程中TiO2的生成，涂层最外层形成了致密的Al2O3氧化膜．     

TiAl基合金的渗碳处理

研究了渗碳处理对ＴｉＡｌ基合金室温力学性能和抗氧化性的影响。实验发现：渗碳处理能够提高ＴｉＡｌ基合金的室温抗弯强度和挠度，同时也能使合金的抗氢化性能得到改善。Ｘ射线衍射分析结果表明：ＴｉＡｌ基合金试样经９００℃，２ｈ渗碳处理后，其表层形成一层由Ａｌ２ＴｉＣ２和Ａｌ４Ｃ３相组成的渗碳层。     

低压预处理对TiAl抗氧化性的影响

对５种ＴｉＡｌ基合金进行了１０＾－３Ｐａ／１０４０℃／９ｈ／ＦＣ（炉冷）表面预处理。随后进行的９００℃静止空气中１００ｈ断续氧化实验表明,ＴｉＡｌ的抗氧化性不但没有提高,反而明显下降。抗氧化性下降的主要原因在于低压预处理过程中合金元素（尤其是铝元素）的选择性蒸发导致ＴｉＡｌ表面活化并形成Ｔｉ３Ａｌ相,而Ｔｉ３Ａｌ的抗氧化性较差,从而使ＴｉＡｌ整体氧化增重增加。     

等温锻造态TiAl基合金的超塑性研究

研究了一种等温锻造态Ti-47Al-1Cr-1V-1.5Mo-1.5Nb(原子分数,%)合金的超塑变形行为和组织变化.结果表明在900℃,·ε=5×10-4s-1和大气条件下,合金的应变速率敏感性指数m大于0.5,延伸率为200%.超塑变形时,在γ相晶内、晶界和层状组织中发生了动态再结晶.动态再结晶可松弛界面滑动造成的应力集中,也为合金进一步的超塑变形创造了组织条件.γ晶粒中发生{111}1/2〈110]普通位错滑移、{111}〈101]超点阵位错滑移和{111}〈112]类型孪生变形.位错滑移和孪生既对变形做出贡献,同时也作为调节机制起作用.     

TiAl基合金离子渗碳与高温抗氧化性研究

研究了辉光离子渗碳处理对TiAl基合金的渗层组织、表面硬度和抗高温氧化性的影响。实验显示,渗碳处理可在TiAl基合金的表面形成由碳化物和过渡层组成的复合相结构,经不同渗碳处理的试样,其表面硬度和抗高温氧化性均得到明显提高。     

TiAl基合金的制备

在Ｔｉ—Ａｌ系金属间化合物中，ＴｉＡｌ基合金是最有商业竞争力的，具有在下个十年推动结构材料变革的潜力［１］．同时，作为减重材料来代替镍基超合金，已经应用在喷气式发动机和一些非航空用结构件上，如汽车发动机叶片等．由于双相区微观结构控制能力的提高和它们显示出的更多优异性能，当前研究［１－４］的重点一般放在具有少量第二相（ａ２相和有序相）的近ＴｉＡｌ基合金上，近－ＴｉＡｌ基合金铝含量固定在４５％－４８％（原子分数）Ａｌ上，一般含有０．１％～２．５％第二相元素，如Ｎｂ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｎ、Ｍｏ等元素．…     

TiAl基合金高温形变与退火织构

利用显微组织观察和织构定量分析,研究了Ｔｉ－４９．６Ａｌ－０．１６Ｎｉ－０．１４Ｂ合金９００℃高温锻造有随机后高温退火过程中组织与织构变化。分析了经各种处理后合金的织构,     

TiAl基合金固态焊接

研究了各种显微组织ＴｉＡｌ基合金材料之间自体固态焊接,实验结果表明,粗晶ＴｉＡｌ基合金与粗晶ＴｉＡｌ基合金作焊接对偶件时,在结合面上形成与基体组织不同的再结晶细晶组织。这种显微组织的差异及结合面上微孔隙的残存,导致焊接构件的断裂主要发生在结合面上,如采用粗晶ＴｉＡｌ合金与细晶双态组织ＴｉＡｌ基合金对焊时。由于细晶ＴｉＡｌ基合金具有较好超塑性变形能力。在热压力作用下此部分材料可镶嵌入焊接对偶另一侧,     

TiAl基合金低温超塑性变形的力学行为

采用恒应变速率和应变速率递增实验研究了Ti 48Al 2Cr 0.2Mo(摩尔分数,%)合金在常压空气中的低温超塑性变形力学行为,并且探讨了TiAl基合金的低温超塑性变形机理。研究结果表明,TiAl基合金的变形组织具有良好的空气中低温超塑性变形性能。在t=900℃,ε·=5×10-4s-1时,伸长量δ达到最大值为413%,即使在较低的温度(t=800℃)和较高的应变速率(ε·=1×10-3s-1)下变形,伸长量δ值仍然超过300%。在整个变形区间m值均大于0.3,mmax为0.78。当t>900℃或ε·<5×10-4s-1时,剧烈氧化导致超塑性变形性能的恶化和脆性断裂。在900～950℃之间,TiAl基合金超塑性变形的热激活机制发生转变。实验测得TiAl基合金在800～900℃时超塑性变形的热激活能为Qav=178kJ/mol,这个数值介于γ TiAl的蠕变体积激活能和TiAl基合金的空位迁移能之间,而接近于后者,因此,TiAl基合金低温超塑性变形的速率控制机制是晶界扩散。     

粉末冶金TiAl基合金及其力学性能的研究进展

综述了粉末冶金法制备TiAl基合金的几种方法，包括预合金粉末法、元素粉末法、自蔓延高温合成、放电等离子烧结等方法，介绍了采用粉末冶金方法制备TiAl基合金的力学性能的研究，指出当前粉末冶金TiAl基合金制备中存在的问题及研究重点。     

TiAl基合金高温气体渗氮

研究了TiAl基合金在氨气中进行的高温渗氮行为,采用XRD和EPMA对渗氮层进行的测试分析显示,渗层由TiN和Ti2AlN组成。其中TiN分布于外层而TiAlN分布于内层。通过对渗氮前后的合金表面硬度和耐磨性的对比结果表明：经过不同工艺渗氮的试样其表面硬度及其耐磨性都有不同程度的提高,当渗氮温度提高到940℃,渗氮时间延长到50h,试样的表面努氏硬度可达1286kg/mm^2。     

TiAl基合金的非晶钎焊

利用一种典型的块体非晶成分Zr65Al25Cu27.5(摩尔分数,％),制备成非晶条带焊接TiAl基合金,研究了焊接接头的组织结构和成分分布,并分析了钎焊过程的组织演变规律。研究结果表明,利用Zr65Al25Cu27.5非晶条带可以成功焊接TiAl基合金。焊缝区组织出现了明显的分层现象,从中部到界面区依次是先析出的Zr2Cu型和ZrCu化合物,粗大的ZrCu型化合物和Ti2Al型柱状晶。焊接母材中的Al元素向焊缝发生了扩散,在界面区形成了一层很薄的反应层。     

加载速率对TiAl基合金断裂机理的影响

通过拉伸断裂、拉伸卸载实验和相应的SEM观察研究了载荷控制下加载速率对具有全层（FL）和双态（DP）组织TiAl基合金断裂机理的影响。结果表明：当加载速率比较小时，微裂纹的面密度较大，即有足够的时间开裂，裂纹沿着晶界或者层间起裂，并且在层团内部基本上沿着层间扩展，基本上没有河流纹走向，沿层断裂面占整个断口的绝大部分，断口上晶粒结构比较明显，对材料性能影响较大：加载速率较大时裂纹没有足够的时间起裂和扩展，因此在断裂时形成很多河流纹走向，而且断口形貌中晶粒结构不明显；由于提前开裂的裂纹很少，所以表现出断面上分布的断裂小面的尺寸较小，从而对材料性能影响较小。     

TiAl基合金高温氧化动力学分析

关于ｉＡｌ的高温氧化问题，国内外已有广泛报道［１，２］，但缺乏对氧化产物的系统分析．本文从氧化物生成热力学角度讨论了二元ＴｉＡｌ及三元ＴｉＡｌ－Ｃｒ合金氧化产物的生成趋势，旨在为ＴｉＡｌ氧化层构造研究提供理论基础．１ＴｉＡｌ氧化物的热力学计算 二元ＴｉＡｌ在９７３Ｋ以上高温氧化时，生成两种稳定的氧化物［３］：Ｒ－ＴｉＯ２和α－Ａｌ２Ｏ３。由于ＴｉＯ２与Ａｌ２Ｏ３的生成自由能相近［４］，在原子比约为 １：１的 ＴｉＡｌ基合金中，将几乎同时生成两种氧化物，故不能形成单一致密的Ａｌ２Ｏ３保护层． 式中：气…     

机械合金化和微量添加剂对TiAl基合金显微组织及高温抗氧化性能的影响

研究了采用机械合金化方法制备TiAl基合金的工艺及其对显微组织的细化作用，概述了一系列添加剂对TiAl基合金高温抗氧化性能的影响。     

TiAl基合金电子束快速成形研究进展

TiAl基合金作为一种新型轻质高温结构材料,在航空航天和汽车工业有着广泛的应用前景.电子束快速成形技术是目前制备TiAl基合金最新颖、前沿的技术.本文主要介绍了电子束快速成形技术制备TiAl基合金的原理、优势、最新研究进展,以及预合金粉末制备的发展现状,对TiA1基合金的电子束快速成形技术的不足进行了分析并提出了展望.     

TiAl基合金的表面渗碳处理方法

表面渗碳处理是提高TiAl基合金抗氧化性与抗高温的重要手段.主要方法有:固体渗碳、气体渗碳、等离子渗碳、碳元素激光渗碳等多种方法.本文着重分析和讨论了对渗碳处理方法,并对TiAl基合金表面处理方法的发展方向进行了展望.     

TiAl基合金及其连接技术的研究进展

综述了TiAl基合金熔焊和固态连接的研究状况,主要包括弧焊、激光焊、电子束焊、钎焊、扩散焊、自蔓延高温合成和摩擦焊等连接方法,分析了各种方法用于TiAl基合金连接时的优缺点.由于TiAl基合金室温塑性差,采用熔焊方法连接时焊后冷却速度块,接头组织淬硬倾向大,易形成固态裂纹.固态连接方法大多可控制焊接热循环,焊接过程中加热峰值温度相对较低,对母材组织影响小,可避免裂纹等缺陷,因而采用固态连接方法具有优势.如果能进一步降低冷却速度,则将熔焊方法用于TiAl基合金的连接有很好的应用前景.