航空发动机用600℃高温钛合金的研究与发展

综述了国内外600℃高温钛合金的发展历程及其应用.分析了各国600℃高温钛合金的成分特点、热加工工艺和组织特点等.提出了我国600℃高温钛合金的研究重点.     

C元素对600℃高温钛合金热处理温度窗口的影响

研究了间隙元素C对600℃高温钛合金(Ti60)热处理温度窗口的影响。结果表明:微量C元素对Ti60合金的a+β→β相变过程有明显影响,C元素不仅提高了合金的相转变温度(T_β),而且显著减缓了初生a相含量的变化。微量的C元素(质量分数<0.1％)可以使a体积分数的变化速率从(1.5％～2％)·℃~(-1)(Ti60)减缓到0.5％·℃~(-1)(Ti60-C)左右。C元素的这种特性改善了Ti60钛合金在a+β上部区的热处理温度窗口,可以确保该合金在较宽温度范围内进行固溶处理时初生a相的体积分数保持相对稳定,同时也确保了合金具有稳定的高温蠕变抗力。     

Ti-Al-Sn-Zr-W-Si高温钛合金的蠕变性能

为大幅度拓展Ti-Al-Sn-Zr-W-Si高温钛合金的工程应用,优化了Ti-Al-Sn-Zr-W-Si高温钛合金的热处理工艺,研究了该钛合金的蠕变性能,并采用扫描电子显微镜观察了蠕变实验前后合金的微观组织特征及断口形貌。研究表明,经合理热处理工艺后,该合金在550和600℃均体现出优异的蠕变性能。蠕变实验后,合金的微观组织发生了明显的变化:在颈缩区呈明显的纤维状,而在均匀塑性变形区,由于回复再结晶,合金的显微组织呈现细小的晶粒。     

GH3044高温合金化学铣切工艺及其应用

试验了ＧＨ３０４４的化学铣切工艺，讨论了配方中各主要成分的作用，对影响化铣后材料性能的组织缺陷、晶间腐蚀倾向、力学性能进行了检查测试，介绍了本工艺在生产中的应用情况。     

国外航空钛合金的发展应用及其特点分析

评述了国外航空钛合金的发展，应用和特点，并对我国航空钛合金的研究和发展提出了建议。     

Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金的制备及其力学性能研究

在Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系近α合金的基础上,通过改变Sn的含量,制备出了4种不同Sn含量Ti-6 Al-xSn-4Zr-1Mo-0.8Si-0.5B高温钛合金(x=2,4,6,8).采用XRD、SEM和TEM对样品的结构和组成进行表征,采用电子万能材料试验机对样品的力学性能进行测试分析.XRD分析可知,4种...     

航空发动机用先进高温钛合金材料技术研究与发展

新一代高推重比航空发动机压气机和涡轮系统高温环境使用的叶片、盘、机匣、整体叶盘和整体叶环等构件设计通常选用先进高温钛合金材料。本文综述近年来我国600℃高温钛合金、阻燃钛合金、TiAl合金、连续SiC纤维增强钛基复合材料及其应用技术取得的最新研究进展,并提出材料及构件设计、加工和使用亟待突破的关键技术,包括工业铸锭成分高纯化和均匀化控制技术、大规格棒材及特殊锻件制备技术、整体叶盘和整体叶环零件机械加工技术、材料性能评价及应用设计技术等。先进高温钛合金材料的不断应用将有力推动我国航空发动机技术发展。     

加工性能好的气体涡轮机用高温合金

被称作Haynes282合金的一种新型精炼合金是由Ni-Cr-Co-Mo组成的高温合金。它具有高温强度与易加工性能的独特组合，使其优于其他合金。由于这些特性而令其适于多种高温应用场合，尤其是航空用或陆地用气体涡轮发动机。[第一段]     

高铬Ni-Cr基高温合金的应用与发展

介绍了高铬Ni-Cr基合金的发展历程和性能特点，并汇总了国内外现有的Cr含量30%以上的Ni-Cr基合金，根据其主要使用领域进行分类，旨在介绍高铬合金的应用范围，为其进一步发展提供依据。     

高温钛合金中杂质元素Fe的扩散行为及其对蠕变抗力的损害作用

高温钛合金是先进航空发动机压气机应用的理想材料,代替钢或镍基高温合金,可以显著提高发动机的推重比和服役性能.随着钛合金使用温度的提高,高温蠕变抗力越来越成为影响其使用温度和使用寿命最关键的力学性能.在400～600℃的温度范围内,钛合金的蠕变变形一般受位错攀移机制所控制,蠕变激活能近似等于有效扩散激活能,因此,扩散是影响钛合金高温蠕变抗力的最主要因素.杂质元素Fe在钛合金中具有反常大的扩散能力,是Ti自扩散系数的103～105倍,在Ti中的扩散可能受离解扩散机制所控制.钛合金中的微量Fe同时会显著促进Ti的自扩散,提高位错攀移速率,从而降低蠕变抗力.为了改善高温钛合金的蠕变性能,需要严格控制原材料如海绵钛和中间合金中杂质Fe的含量.     

以Ti,Ni薄膜为中间层的钛合金与高温合金低温扩散焊研究

采用磁控溅射技术在TA15钛合金表面沉积Ti薄膜,在DD6单晶高温合金表面沉积Ni薄膜,以Ti,Ni薄膜作为中间层进行低温扩散焊研究.通过X射线衍射分析发现Ti,Ni薄膜均为多晶体结构.采用AFM分析发现,沉积薄膜后,TA15钛合金和DD6单晶基片的表面粗糙度均有所降低.以Ti,Ni薄膜作为中间层在800℃/20MPa/2h规范下实现了TA15钛合金和DD6单晶高温合金的异种材料低温扩散连接.通过扫描电镜和能谱分析表明,Ti,Ni两元素均扩散至另一母材界面,整个接头呈现分层组织,主要为Ti2Ni和TiNi相.     

复合电沉积制备NiCoCrAl泡沫合金及其高温抗氧化性的研究

采用复合电沉积法制备了NiCoCrAl泡沫合金,借助原子吸收光谱法研究了镀液组分对泡沫合金组分的影响;对合金在不同温度下进行了热处理,通过差热分析试验研究了热处理温度对合金的耐热性能,高温抗氧化性能影响,同时研究了合金中Cr和Al含量对合金的高温抗氧化性能的影响.结果表明,在852.37℃和1 180.29℃下合金形成了有利于提高其高温抗氧化性的相态;随着合金中Cr和Al含量的增加,合金的高温抗氧化性能提高,且Al含量对高温抗氧化性能影响更显著.     

钛及钛合金的属性，特点及应用

众所周知,钛对航空等工业极具吸引力,然而其应用却受限于成本。本综述将以航空应用为重点,间接解释钛何以具有吸引力,并简单概括了钛的应用及其特点。     

航空用钛及钛合金的发展及应用

由于钛合金具有高比强度、较宽的工作温度范围和优异的腐蚀抗力,因而广泛应用于航空工业。介绍了几种典型的钛合金在航空工业的应用发展及我国钛加工材的应用现状和面临的挑战。     

TC4钛合金高温压缩变形行为的研究

采用等温压缩试验法,分析了TC4合金在高温低速变形过程中变形温度、应变速率对变形抗力及组织的影响,并通过回归分析得出了该合金高温变形过程中的流变应力方程,为TC4热变形工艺的制定提供参考依据。     

我国创新研制的主要船用钛合金及其应用

钛及钛合金因优异的综合性能在航空、航天、舰船、化工等行业获得广泛应用,为满足不同的应用需求,近20年我国新型钛合金的研制非常活跃,其中舰船用钛合金是我国钛合金研究和发展的重要研究方向之一。经过近50多年的努力,我国创新研制的不同强度级别船用钛合金已基本形成体系,也制备出这些合金不同规格的管、板、棒、丝材等,已基本能够满足我国工程的需求。简要介绍了中国创新研制的主要船用钛合金及其应用,如中强高韧Ti75合金、中强高塑Ti31合金、高强高韧Ti-B19合金、中强Ti91和Ti70合金、高强Ti80合金等,同时也简要介绍了可能用于海洋工程的其他创新研制的钛合金,如高强(1 100 MPa)高韧损伤容限型TC21合金、中强(900 MPa)高韧损伤容限型TC4-DT合金、强度为1 300 MPa的Ti-1300、强度为1 500 MPa的Ti-1500、强度为1 600 MPa的Ti-1600合金以及中强的低温钛合金CT20等。     

退火温度对激光熔化沉积TC31高温钛合金组织与性能的影响

为改善激光熔化沉积TC31高温钛合金力学性能,本文通过光学显微镜、SEM、TEM和力学性能测试的方法研究了退火温度对合金中组织演化行为的影响,及其与合金室温和650 ℃高温力学性能的关系。结果表明:组织中初生α相含量随着退火温度升高而降低,其溶解主要发生在950 ℃以上,980 ℃退火后含量仅为29%。当退火温度超过930 ℃时,初生α相片层宽度明显增加。随着退火温度升高,α/β界面处析出的(Ti, Zr)₆Si₃相尺寸增加,且进入α相片层内部。合金在800~1 000 ℃退火时,合金室温拉伸屈服强度随退火温度升高趋于降低。受相界面析出的硅化物聚合长大及α相片层尺寸增加等因素影响,合金高温屈服强度随退火温度升高先降低后增加。合金经过1 000 ℃退火后,呈现良好的高温性能,其650 ℃下抗拉强度达657 MPa、屈服强度约为466 MPa、延伸率27%。     

国内外低温钛合金的开发与应用现状

本文主要概述了前苏联、美国、日本、中国等国家在低温钛合金开发的工作进展。指出了目前国内外低温钛合金的应用现状。提供了未来低温钛合金领域的主要发展方向包括降低生产制造成本、重视低温综合性能更佳的钛合金材料研发及其新型成形工艺研究。这将对我国低温钛合金行业的战略规划、技术研发、成果应用等工作的开展起到启示作用。     

定向结晶时高温合金组织控制的工艺前景EI

报道了俄国航空材料研究院(ВИАМ)在定向单晶高温合金组织控制方面的最新研究成果,例如,利用高速定向结晶工艺创造具有单晶组织的宽弦叶片,以及制造前后缘为规定位相的单晶,而在叶身中部为细柱状定向结晶组织的复合组织叶片。这些新工艺提高了材料的工作能力和发动机寿命。     

钛及钛合金在生物医学方面的应用

能够用于生物医学应用的材料范围很宽,必须具有特殊的性能。制备植入物材料的最重要的性能是生物兼容性,其次是耐腐蚀性能。主要的金属生物材料有不锈钢、钴合金、钛及钛合金。