显微组织对TiAl基合金室温断裂韧性的影响

研究了相同晶粒尺寸的不同类型显微组织，以及全层片状组织的晶粒尺寸等因素对Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ（×１００~（－２））合金的室温断裂韧性的影响，结果表明：在晶粒尺寸相当的条件下，随着显微组织中层片状晶团的体积百分数及尺寸的增大，ＴｉＡｌ基合金的室温断裂韧性提高。使用扫描电子显微镜观察了不同显微组织试样的裂纹扩展动态过程。     

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。     

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。     

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。     

TiAl基合金微合金化技术的研究进展

TiAl基合金具有质轻、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等特点,在航空航天、汽车制造等领域具有重要的应用价值。在TiAl基合金的发展历程中,微合金化技术一直是研究的核心和关键。为此,本文综述近年来关于合金化元素对TiAl基合金显微组织、力学性能和高温抗氧化性能的影响及作用机理的研究进展,并对进一步的研究工作提出建议。     

放电等离子烧结TiAl基合金的显微组织及力学性能

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备出TiAl基合金,并研究了制备工艺、显微组织与室温力学性能三者的关系.结果表明,采用放电等离子烧结方法可制备出致密度高、组织均匀的TiAl基合金.烧结温度对合金的显微组织影响显著,且其室温力学性能与显微组织密切相关,显微组织越细小,室温强度和塑性越高.当烧结温度为1100℃时,制备出的TiAl-V-Cr合金显微组织类型为细小双态组织,具有35.2%的压缩率和3321MPa的断裂强度,显示出较好的室温压缩性能.     

微量B对铸态TiAl基合金显微组织及热变形行为的影响

采用电弧熔炼法制备含微量B元素的Ti-43Al-4Nb-1.4W-xB(x=0.2,0.4,0.6,0.8。数据为原子分数,%)合金;利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)研究B含量对该铸态合金显微组织的影响,并通过热模拟压缩试验研究温度为1 050~1 200℃、应变速率为10 3~1 s 1的变形条件下Ti-43Al-4Nb-1.4W-0.6B合金的热变形行为,分析该合金在不同变形条件下的组织演化规律。结果表明:当B含量(质量分数)达到0.6%时,合金组织明显细化;Ti-43Al-4Nb-1.4W-0.6B合金的高温压缩流变应力随变形速率增加以及变形温度降低而增加;其峰值应力与变形条件之间的函数关系可用双曲正弦函数来描述,并以此求得高温变形激活能为580.68 kJ/mol;加入0.6%B对合金动态再结晶形核起到一定的促进作用,热变形后,合金发生明显的动态再结晶。     

淬火/回火热处理对TiAl基合金晶粒细化的影响

研究了淬火/回火热处理中淬火温度和回火时间对Ti48Al2Cr0.5Mo合金晶粒细化的影响。研究结果表明:一定的淬火/回火热处理能将粒径约为1 000 μm的铸态组织细化成为18～30 μm的均匀双态组织。TiAl基合金的细化效果与淬火阶段的加热温度密切相关,温度升高,得到的块状组织较细,羽毛状组织体积分数减少。在两相区回火时,高温淬火组织的回火组织较细,而随时间的延长晶粒长大,但不明显。此外,从理论上探讨了淬火/回火工艺细化TiAl基合金显微组织的机理。     

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．…     

均匀化工艺对7175铝合金显微组织与断裂韧性的影响

针对采用不同均匀化工艺生产7175铸锭与型材,进行了铸锭与型材的显微组织观察和断裂韧性检测,研究了均匀化工艺对7175铝合金显微组织与断裂韧性的影响。结果表明,相较于其它两种均匀化工艺,采用460℃×8 h+475℃×16 h的双级均匀化工艺,能够显著降低铸锭和型材中粗大结晶相的含量,进而能够改善型材的断裂韧性,尤其对于T-L方向样品的断裂韧性提升效果更加明显。     

元素粉末冶金方法制备TiAl基合金

详细介绍了采用元素粉末冶金方法制备TiAl基合金的机理、工艺方法及材料性能,元素Ti,Al粉末在一定温度下的反应合成主要由扩散控制,包括产生TiAl_3相和TiAl_2相的中间化过程,元素粉末冶金TiAl合金的工艺方法有元素粉末Ti,Al的反应烧结、热压或热等静压,热爆合成,元素TiAl箔片的反应合成等,采用这些方法制备的TiAl基合金具有均匀、细小的组织,但其力学性能受氧含量及孔隙的严重影响。     

铌、钨和硼在TiAl基合金中的分布及其对组织的影响

铌、硼和钨在TiAl基合金中的存：在形式、分布状态与该合金的制备片法、加工工艺及热处理制度有密切的联系，它们对TiAl基合金的性能又有重要影响。为进一步对有关问题进行研究，该文对铌、钨、硼在TiAl基合金中的作用进行了综合分析，对铸造法制得的Ti-Al-Nb-W-B合金进行了热等静压和均匀化处理，并对微观金相组织进行了观察比较。结果表明：Ti-45Al-7Nh合金中添加少量的钨和硼，能使晶团尺寸明冠细化，达40μm。随钨含量的增加，晶团尺寸越来越小，片层间距则越来越大，如Ti-45Al-7Nb-0．15B的晶团尺寸约为100μm，片层间距约为1．2μm；Ti-45Al-7Nb-0．2W-0．15B的晶团尺寸约为70μm，片层间距约为1．6μm；Ti-45Al-7Nb-0．4W-0．15B的晶团尺寸约为50μm，片层间距约为1．7μm；Ti-45Al-7Nb-0.7W-0．15B的晶团尺寸约为40μm，片层间距约为1．8μm。钨含量达到0．4％以后，晶团细化及片层间距增加的效果使渐趋稳定。     

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…     

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。     

机械球磨与反应烧结制备TiAl基合金

研究了机械球磨与反应烧结制备TiAl基合金的工艺,结果表明,Ti、Al单质混合粉末经机械球磨可得到具有Ti、Al相间层片结构的复合粉,且球磨时间越长,Ti/Al复合粉的层片结构越薄越均匀。将Ti/Al复合粉压坯在固相下进行扩散反应,Ti/Al之间的扩散反应随机械球磨时间的延长而加快,且球磨所得到的Ti/Al复合粉在固相下能够完全转变成Ti-Al金属间化合物。反应后得到的Ti-Al金属间化合物经过进一步的高温烧结,可以得到近全致密TiAl基合金,且得到了晶粒尺寸和层片厚度都比较小的典型的TiAl基合金组织。     

热等静压对粉末冶金TiAl 合金显微组织和相成分的影响

采用元素粉末Ti,Al,Cr,Nb为原料,通过对Ar气保护下的高温热压工艺,制备出了高致密度的TiAl基合金。通过光学显微术、SEM、EDAX、XRD技术分析了热等静压对材料的显微组织和相成分的影响。结果表明,在1200℃和1300℃下分别热压1h后可以得到显微组织细小的TiAl基合金,Cr元素的分布比较均匀,但是存在一些Nb元素的扩散不完全现象。通过后序热等静压工艺可以改善合金元素在显微组织中的均匀分布。     

应变速率对全层状TiAl基合金室温拉伸性能的影响

以Ti-47Al-2Cr(摩尔分数,％)合金为对象,研究了应变速率对不同晶团尺寸的全层状TiAl基合金室温拉伸性能的影响.结果表明,全层状TiAl基合金的室温强度随应变速率的加快而提高,低延性全层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率不敏感,而高延性全层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率敏感,并随应变速率的加快而提高.     

TiAl基合金的表面处理方法

概述了TiAl基合金的气体渗碳、等离子渗碳、碳元素激光表面合金化、渗铝、气体渗氮、离子渗氮、氮元素激光表面合金化、离子注入B,C,N,O、酸处理、低氧压处理、涂层、渗硼等多种表面处理方法,对渗碳、渗氮以及涂层处理方法进行了详细的分析和讨论,并对TiAl基合金表面处理方法的发展作了展望。     

TiAl基合金的熔炼与铸造成形工艺研究现状

综述了TiAl基合金的发展现状,介绍了TiAl合金的铸锭熔炼工艺(主要有凝壳感应熔炼、真空电弧熔炼、等离子束熔炼、电子束熔炼)及将铸锭铸造成TiAl基合金的工艺方法(主要介绍了熔模精密铸造和金属型铸造)。最后总结了TiAl基合金熔炼与铸造工艺中需要解决的问题和今后研究的重点。