V、Mo对β-γ TiAl合金α、β两相相变的影响

以Ti-Al-M三元合金(M为V,Mo强β相稳定元素)为对象,研究了合金元素V、Mo对铸态组织以及不同热处理条件下显微组织的影响。V、Mo元素可以改变传统TiAl合金的凝固路径,避开包晶反应,还能将β相保留至室温。在合金淬火组织中,增加V、Mo元素含量可以发生马氏体转变。在两步热处理过程中,增加Mo元素含量,合金更倾向于发生α→β＋γ及β→β＋γ相变。     

元素替代对正畸用β钛合金（TMA）组织与力学性能的影响

用Cr、Fe或Ce替代β钛合金Ti-11Mo-6Zr-4Sn(TMA)中的部分Mo和Sn,利用X射线衍射仪(XRD)分析了合金的物相结构,用扫描电镜(SEM)观察合金组织形貌、结合电子能谱(EDS)分析了合金元素的分布,利用纳米硬度计测试合金的弹性模量,数字式显微硬度计测试显微硬度,研究了合金元素与均匀化热处理(900 ℃×2 h)对TMA组织和力学性能的影响.结果表明,均匀化热处理前后合金元素Cr、Fe的加入不改变TMA的β相结构;元素Ce、Sn的存在不改变TMA的主相结构,但是在均匀化热处理后添加了Ce、Sn的合金出现了少量的α相和ω相;Cr、Fe替代部分Mo和Sn可提高TMA的杨氏模量和显微硬度,而Ce替代部分Mo则使TMA的杨氏模量和显微硬度降低.     

Mo元素含量对TiAl合金微观组织及力学性能的影响

设计了4种不同Mo含量的TiAl合金,使用扫描电子显微镜、纳米压痕、热模拟压缩等手段对Mo-TiAl合金的微观组织以及力学性能进行了研究。结果显示,随着Mo含量升高,组织中γ相含量逐渐减少,而β相含量逐渐增多。Mo元素主要以β相的形式存在于TiAl合金中。在热等静压过程中,Mo元素从γ相和α₂相向β相中扩散;Mo-TiAl合金的纳米压痕硬度在Mo含量为1.59%（原子分数,下同）时达到最大,并且纳米压痕硬度和片层间距呈负相关;随着Mo含量升高,Mo-TiAl合金热压缩流变应力降低,Mo含量为2.11%和3.94%的TiAl合金由于Al元素偏析导致其塑性较差。     

Mg-9Li-5Gd-1Zr合金的组织转变及力学性能

采用常规熔炼工艺制备Mg-9Li-5Gd-1Zr合金,考察了合金元素、均匀化热处理及ECAP挤压对Mg-9Li双相合金组织转变与力学性能的影响.结果表明,合金元素Gd和Zr能显著细化Mg-9Li双相合金中的α-Mg相,使其成为细小的条状,并均匀分布于基体中;与形成的具有取向分布的针状Mg3Gd对铸态合金起主要强化作用.均匀化热处理使β-Li基体晶粒明显长大;β-Li基体内的针状Mg3Gd相发生部分溶解、数量急剧减少;条状α-Mg相沿晶界偏聚长大,形成块状;合金强度较铸态略有下降,伸长率显著提高.ECAP一道次挤压在细化基体组织,改善组织均匀性的同时,导致均匀化处理合金中条状α-Mg相和针状Mg3Gd相破碎细化,诱导回溶的Mg3Gd相沿流变方向再次析出,合金较均匀化处理的强度、塑性均有所下降.     

退火对激光熔化沉积制备γ-TiAl合金显微组织和力学性能的影响（英文）

研究激光熔化沉积制备γ-TiAl合金沉积态和不同温度退火态样品的显微组织演变和力学性能。结果表明,沉积态试样的显微组织由细小α₂(Ti₃Al)+γ片层构成。随着退火温度的升高,块状γ_m(TiAl)相逐渐由单-γ相→γ相+针状α₂相→γ相+片层状α₂+γ方向转变。与沉积态γ-TiAl合金的力学性能(抗拉强度469 MPa、伸长率1.1%)相比,经1260℃、30 min、FC退火处理后,试样的室温抗拉强度为543.4 MPa,伸长率为3.7%,其力学性能得到显著提高。     

合金元素对β-γTiAl合金热处理组织的影响

以Ti-Al-M三元合金(M为V、Mo强β相稳定元素)为对象,研究了合金元素V、Mo、Al对其铸态组织以及不同热处理条件下显微组织的影响。增加β相稳定元素可以将β相保留在室温,但是仅通过降低Al含量而获得β相凝固合金(Ti-38Al),铸态组织中不含β/B2相。Al含量较高时,添加β相稳定元素仍不能消除枝晶偏析。在合金淬火组织中,增加V、Mo元素或者降低Al元素含量可以发生马氏体转变。在双步热处理过程中,由于1320℃淬火的过饱和作用,Ti-Al-Mo合金经过1200℃随炉冷却后,组织内将会同时析出β相和γ相,形成β+γ的混合组织。     

Cu对牙科用Ti-10Mo合金组织和硬度的影响

采用WS-4型非自耗电弧炉制备了牙科用Ti-10Mo-xCu合金系,通过显微组织、X射线衍射仪和数字式显微硬度计,研究了Cu元素对亚稳β钛合金Ti-10Mo的组织和力学性能.结果表明:该系列合金在铸态由β相主相、少量α、α′和α″、淬火ω相组成;随着Cu含量的增加,合金的晶粒明显细化;时效后,亚稳β相析出较多的α相和Ti2Cu;当Cu含量为3％时,合金具有最好的力学性能.     

真空烧结温度对Ti-44Al-2Cr-4Nb-0.2W-0.2B合金显微组织及力学性能的影响

为获得细晶TiAl合金及有效减少传统铸造带来的内部缺陷,采用真空热压烧结工艺制备了Ti-44Al-2Cr-4Nb-0.2W-0.2B合金,研究了烧结温度对TiAl合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:Ti、Al元素粉末反应合成后,经XRD检测,3种烧结温度(1150、1240、1300℃)烧结后的合金主要由γ-TiAl和α_2-Ti_3Al_2种基体相组成,随着烧结温度的增加,γ相含量增加,α_2相则减少;结合SEM观察发现,改变烧结温度可获得TiAl合金不同典型组织,其中1150℃烧结合金为近γ组织、1240℃烧结为双态组织、1300℃烧结为近片层组织,烧结温度的升高使得合金组织愈发均匀;配合EDS分析,烧结温度的升高有助于Nb元素在基体相中的扩散,同时合金密度随烧结温度的升高逐步增大,当烧结温度升至1300℃,合金的密度达到4.419g/cm~3;通过力学性能检测,在1240℃烧结制备的TiAl合金组织为细小的双态组织,显示出较好的综合力学性能,其显微硬度为5270 MPa,在高温压缩时展示出良好的抗压强度。     

C元素含量对TiAl合金显微组织与力学性能的影响

通过XRD、SEM观察不同C含量下TiAl合金铸锭的显微组织,并对其进行硬度、抗拉强度测试。研究了C元素含量对TiAl合金显微组织与性能的影响。研究表明:未添加C元素时,TiAl合金晶粒为粗大柱状晶。当C含量为0.3at%时,柱状晶转变为等轴晶。随着C含量的增加,TiAl合金晶粒逐步细化,且层片间距逐渐减小,但并未改变γ相与α2相相间交替层片结构。C含量较少(≤0.3at%)时基体中不会出现第二相;C含量进一步增加,第二相析出明显且不断长大,富集在一起,偏析严重。TiAl合金的力学性能随着C含量增加先增强后减弱,当C含量为0.6at%时,TiAl合金的性能最佳。     

Y, Nb对快速凝固TiAl合金组织和性能的影响

研究了元素Y和Nb对用熔体快淬法制备的TiAl基快速凝固合金组织及性能的影响。发现添加Y的快速凝固TiAl合金主要为等轴晶,主要组成相为α2和少量的γ相。随着Y含量的增加,γ相的含量增加,快速凝固TiAl合金的组织逐渐细化。不同Nb含量的快速凝固TiAl合金的组织为块状结构和层片状结构,主要由γ和α2两相组成,层片间距显著细化,为15～17nm。快速凝固TiAl合金的硬度比其铸态合金显著提高。     

均匀化热处理对ZC62镁合金显微组织和力学性能的影响

利用差热分析仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和力学万能试验机研究了ZC62铸造镁合金的铸态与不同均匀化热处理下的显微组织和力学性能的变化。结果表明:ZC62合金铸态组织的成分偏析严重,合金元素Mg、Zn和Cu在晶界处富集,区域偏析严重;经过均匀化热处理后合金组织中的非平衡相大部分溶进基体α-Mg中,各组元分布趋于均匀;ZC62铸造镁合金最佳的均匀化工艺为450℃+12 h,可获得232 MPa的抗拉强度,伸长率达约13.84%。     

改型617合金的铸态组织特征及均匀化工艺

利用扫描电镜分析、模拟热处理等方法,研究了700℃超超临界电站汽轮机转子用改型617合金双真空冶炼(VIM+ESR)后的铸态组织特征和均匀化热处理后的微观组织变化。结果表明,铸态组织存在明显的偏析,主要偏析元素为Mo和Ti,偏聚于枝晶间;枝晶间和晶界上分布有块状和连续的碳化物;均匀化热处理后枝晶明显消除,块状碳化物部分溶解,晶界连续碳化物充分溶解;该合金成分均匀化主要受Mo原子扩散控制。提出改型617合金均匀化热处理工艺应为1180~1200℃保温24 h以上。     

Fe和Mo元素对TiAl金属间化合物显微组织和性能的影响(英文)

β相可以提高TiAl金属间化合物的塑性。通过显微组织分析和变形行为的评估研究β稳定性元素Fe和Mo对Ti-45Al-xFe-yMo(x,y=1,2,3,4)合金的影响。结果表明:合金中的B2(β)相随着Fe和Mo元素含量的增加而增多,Mo表现出强的β稳定性。加入3%Fe和2%Mo后,合金的晶粒得到细化,其尺寸达到12-m。由于具有一定量的β相,细化后的Ti-45Al-3Fe-2Mo合金在790℃具有良好的塑性。     

Ti含量对NiAl-Cr(Mo)共晶合金凝固组织的影响

以熔炼得到4种不同含量的Ni Al-Cr(Mo)合金为研究对象,通过金相显微镜、电子探针和能谱分析观察分析各合金的显微组织结构特征和微区成分。结果表明,Ni Al-Cr(Mo)只包含了灰白色的α-Cr(Mo)相和黑色的β-Ni Al相,10%的Ti元素含量可以使Ni Al-Cr(Mo)合金中产生一定量的Ni2Al Ti相。     

C含量对GH4169合金显微组织及力学性能的影响

为了研究C元素含量对GH4169合金显微组织及力学性能的影响,采用真空感应熔炼、均匀化热处理、锻造和固溶处理得到C含量分别为0.025%、0.044%和0.072%的三种GH4169合金,通过热力学计算和差示扫描量热法研究了不同C含量GH4169合金的平衡相析出行为,并结合显微组织观察、X射线衍射相分析和室温拉伸试验,分析了C含量对GH4169合金显微组织、室温拉伸性能和加工硬化指数的影响。结果表明：C含量的增加会促进GH4169合金中MC和M23C6碳化物的析出,富Nb的MC碳化物含量随C含量的增加呈线性趋势增加。C含量的增加会抑制δ相的析出,对γ′相的析出无显著影响。随C含量的增加,固溶态GH4169合金的晶粒得到细化,室温强度升高,断后伸长率降低,加工硬化指数降低,均匀塑性变形能力降低。MC碳化物及其引起的微孔是导致合金室温拉伸断裂的主要原因。     

Mn和Zr对TMA合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、数字式显微硬度计、磨损试验机、扫描电镜(SEM),研究了Mn、Zr元素对β钛合金TMA(Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn)组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,Mn替代部分Mo元素没有改变合金的β相结构,但合金在淬火后出现了少量的α″相;Zr含量增加使合金铸态相结构中产生ω相,但在淬火后为β相;Mn元素的加入和Zr含量的增加提高了合金的硬度,降低了合金杨氏模量;合金磨损机理是磨粒磨损和粘着磨损共同作用,Mn替代部分Mo和Zr含量的增加提高了合金的磨粒磨损性能,降低了合金的粘着磨损性能。     

V和B元素对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金显微组织及热变形机制的影响

为了探究V和B元素复合添加对β型γ-TiAl合金的显微组织和变形机制产生的影响,本工作针对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金和Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金,进行了不同温度和应变速率条件下的高温热压缩实验,利用SEM-BSE和TEM对组织进行表征,对比分析了其变形后的显微组织,研究了添加V和B对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的显微组织及热变形机制的影响。结果表明,2种Ti Al合金的显微组织差异较大,添加V和B可以显著改变TiAl合金对热变形的敏感性。Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金高温变形能力明显优于Ti-44Al-5Nb-1Mo合金。Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的高温热变形以难变形片层团的偏转、变形带的产生为主,温度为1250℃时,其变形组织表现出较高的温度和应变速率敏感性,极易形成尺寸不均匀的近片层组织;对于Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金而言,升高变形温度或降低应变速率,既可以促进片层团内部的变形诱导L(α/γ)→α+γ+β/B2和γ→α相变,又可以促进α和β/B2相的球化/动态再结晶,从而大幅提高该合金的组织均...     

β相区凝固的铸造γ-TiAl基合金的微观组织(英文)

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及差示扫描量热仪(DSC)研究Ti-43Al-4Nb铸态合金及其热处理态合金的显微组织以及相转变行为。结果表明:通过从β相区凝固的方法可以获得组织细小的铸态Ti-43Al-4Nb合金;凝固过程中γ晶能够直接从β相中形核,β相与γ相沿初始α晶界共存,有效地抑制了铸态Ti-43Al-4Nb合金晶粒的长大;Ti-43Al-4Nb合金在凝固过程中的相转变顺序为L→L+β→β→α+β→α+βr→α+γ+βr→(α2+γ)片层+γ+βr;经1250℃、16h热处理后,Ti-43Al-4Nb合金的显微组织与铸态组织相比有一定程度的粗化;由于Nb元素的充分扩散以及β相的非平衡状态,经过上述热处理过程后残余β相能够被完全消除。     

复合添加稀土元素对双相黄铜组织及性能的影响

采用正交实验设计方法研究了复合添加稀土Ce、Sn、Al及B等合金元素对H62双相黄铜显微组织结构和力学性能的影响。结果表明:稀土等合金元素的加入明显增加了合金中的β′相数量,使合金在室温时的非平衡铸态组织由大量的β′相和少量的α相组成;同时添加适量的合金元素使合金的显微硬度和抗拉强度得到了明显提高。     

MO对高Nb-TiAl合金凝固路径及凝固组织的影响

采用真空非自耗电弧炉制备了TiAl合金锭,研究了Mo含量对高Nb-TiAl合金凝固路径及凝固组织的影响.结果表明,Mo的添加改变了Ti-46Al-6Nb0.2B合金的凝固路径并明显细化了合金的凝固组织.Mo含量(摩尔分数)为1%时,合金的凝固组织不仅包含α2和γ相,还有少量的β相.β相大多以网状形态聚集于晶界,也有少量呈条状分布于片层团内.随着Mo含量增加,铸锭中β相的含量增加.结合相图,给出了不同Mo含量时高Nb-TiAl合金的凝固路径.