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。     

一种新型亚稳定β钛合金的组织与性能研究

研究了一种新型的亚稳定β钛合金在α β两相区固溶时效处理(850℃×1h AC 600℃x6h AC)、β区固溶时效(880℃×lh AC 600℃×6h AC)、α β和β双重处理(850℃×0.5 h→880℃×0.5h AC 600℃×6h AC)3种热处理状态下的显微组织与力学性能.结果表明,850℃固溶处理没有改变原始加工态组织形貌;880℃固溶的显微组织为再结晶晶粒,低温时效后析出少量的α相;β (α β)双重处理后的显微组织为再结晶的β晶粒内析出较多的α相.无论在α β区还是在β区固溶时效处理,该合金都具有很好的强度短线塑性匹配关系,且达到了很高的强度级别;再结晶对于提高合金的断裂韧性有利,但从保持合金塑性的角度,固溶温度不宜选择在β温度区.因此将固溶温度定在α β两相区的接近β相变点的850℃是相对合理的.     

Microstructure and Mechanical Properties of Multicomponent Aluminum Alloy by Rapid Solidification

Al₉₀Ni_2.5Ti_2.5La_2.5Mn_2.5 alloy with multicomponent alloying elements was prepared by rapid solidification. The hardness and the compression strength of the alloy reached 285 HV and 712 Mpa, respectively. The alloy exhibited good wear resistance, which was three times that of the conventional A309 aluminum alloy. The high strength and wear resistance of the alloy were attributed to the second-phase strengthening and the solid solution strengthening mechanisms.     

热处理对TC4合金组织与性能的影响

研究了热处理对TC4半成品棒材的显微组织，拉伸性能，断裂韧性，裂纹扩展速率的影响，结果表明，经α＋β区固溶处理和β区固溶处理＋（α＋β）区时效处理后的TC合金显微组织分别为球状或条状初生α＋晶间β的双态组织和网蓝组织，双态组织结构具有高的拉伸性能和低的断裂韧性，网蓝组织具有良好的断裂韧性和疲劳性能。     

组织结构对片层TiAl合金氧化行为影响

以Ti-48Al-2Cr-2Nb(at%)合金为研究对象,通过热处理获得近片层和全片层两种显微组织,并在800℃空气条件下,进行了100 h的抗氧化性实验。利用OM、SEM、TEM、XRD和EDS对试样的微观结构、相组成及微区成分进行了分析。恒温氧化动力学结果表明:在800℃空气条件下,对于近片层和全片层两种Ti Al合金组织,其恒温氧化动力学曲线符合近抛物线规律,且近片层组织合金的抗氧化性能优于全片层组织。基于氧化动力学曲线、组织结构、氧化膜结构、氧化表面形貌分析,表明Ti Al合金的片层组织结构对其氧化行为具有不可忽视的影响。     

合金元素Nb、Ta、Fe、Zr对钛合金组织和性能的影响

综述了Nb、Ta、Fe、Zr四种元素对β钛合金组织和力学性能的影响,以期对合金的设计起到指导作用.     

TiAl基合金显微组织对高温抗氧化性的影响

研究了Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ（ｗｔ％）合金的近ｒ相组织、双态组织、近层片状组织和全层片状组织等几种典型显微组织对其９００℃下循环氧化过程中高温抗氧化性的影响。结果表明，双态组织试高温抗氧化性最好，而近层片状组织试样的高温抗氧化性最差。使用扫描电子显微镜及能谱、波谱分析仪分析了各种显微组织试样的氧化层结构和组成。     

过渡金属Fe,Ni,Sc,Zr对2618铝合金组织和性能的影响

配制了３种不同成分的Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｆｅ－Ｎｉ－（Ｓｃ,Ｚｒ）实验合金,测量了合金在２００℃的时效曲线及室温,３００℃下的拉伸性能,采用金相显微镜、扫描电镜（能谱）和透射电镜观察了合金不同状态下的显微组织。结果表明：加入微量Ｓｃ和Ｚｒ后生成的一次Ａ１３（Ｓｃ,Ｚｒ）相可明显细化基体晶粒,二次析出的Ａ１３（Ｓ质点有明显的时效硬化效果,并且有利于合金中另一强化相Ｓ（Ａ１２ＣｕＭｇ）更均匀析出,从而提     

Microstructure and properties of 2618-Ti heat resistant aluminum alloy

1　INTRODUCTIONAluminumalloy 2 6 18isaheat treatableAl Cu Mg Fe Niforgingalloywhichiswidelyusedinair craftenginecomponentsandautomobileindustries[1] .ItisaheatresistantstructurematerialfabricatedbyI/Mtechnique .TheadditionofsmallamountofFeandNiproducesmicrostructuralstabilityunderther malexposure .Themain precipitatesarecoherentGuinier Preston Bagaryatskii (GPB )zoneswhichformrapidlyonagingattemperaturesuptoatleast2 0 0℃andsemi coherentS′(Al2 CuMg) phasewhichcanapparentlystrength…     

热处理对1种新型亚稳定β钛合金组织与性能的影响

研究了1种新型的亚稳定β钛合金(Ti-B20)在不同热处理制度下的显微组织与拉伸和冲击性能。结果表明，热处理制度的改变能显著影响该合金的显微组织和强化行为。固溶温度是影响合金时效后塑性的首要因素，而时效温度是影响强度的主要原因。时效温度降低，析出相更加细小，因此合金强度升高。而粗大的晶粒及连续的晶界容易产生应力集中，因此合金经β固溶时效后具有较低的塑性和冲击值。通过在β相变点下固溶，然后在550℃～600℃之间合适的温度下时效处理，可以获得强度，塑性和冲击韧性的良好配合。     

Ti40阻燃钛合金的高温氧化行为

研究了高稳定β型阻燃钛合金Ti40合金在900℃-1050℃温区内氧化时的氧化行为。结果表明：随着温度的升高及时间的延长，试样表面氧化皮由较为平整变化为表面氧化皮严重脱落且基体表面呈现为淡绿色。对该物质进行能谱分析后显示淡绿色物质为TiO2和Cr2O3的混合物。900℃～1000℃的氧化动力学曲线显示，随温度升高氧化增重急剧增加，在温度1000℃～1050℃范围内，试样氧化增重虽仍随时间的增加而增加，但总量有所下降。     

Na2SiO3系溶液中Ti6A14V微弧氧化陶瓷膜的结构与力学性能

采用交流微弧氧化法于Na2SiO3-KOH-（NaPO3)6-NaAlO2溶液中在Ti6A14V表面形成了氧化物陶瓷膜。用扫描电镜和X射线衍射研究了陶瓷膜的组织形貌和相组成，用Nano IndenterXP系统研究膜层的力学特性。结果表明：氧化膜分为3层，即过渡层、致密层与疏松层。膜层主要由金红石相TiO2及少量锐钛矿相TiO2组成。膜层中致密层与基底的弹性回复分别为40.5%和14.9%，硬度分别为8.54GPa和5.5GPa，弹性模量分别为87.4GPa和150GPa，膜层表现出明显的陶瓷特征。     

热处理对Ti-5331合金板材组织及力学性能的影响

研究了核反应堆壳体用Ti-5331合金热轧板材在不同退火温度下的显微组织与力学性能。结果表明:Ti-5331合金板材在相变点以下随着退火温度的升高,初生α相含量逐渐减少,β转变相含量明显增加。当退火温度为700℃时,开始发生静态再结晶,800℃时为等轴组织,900℃时为双态组织,950℃时为网篮组织。随着退火温度的升高,合金板材的抗拉强度先下降后上升,屈服强度呈下降趋势,屈强比逐渐减小;当退火温度在相变点以下时,板材冲击韧性随退火温度升高呈上升趋势,当超过相变点后冲击韧性急剧下降;退火温度对塑性影响较小。经900℃×1 h/AC退火处理的Ti-5331合金板材有着较好的综合性能,抗拉强度为920 MPa,延伸率为15%,V型缺口冲击韧性达到93 J/cm~2。     

含钪铸造铝合金组织和力学性能的研究

试验了含钪铸造铝合金的熔炼工艺和热处理工艺,分析了合金的化学成分,观察了合金的金相组织,测试了合金的力学性能.结果表明,熔炼和热处理工艺合理,含钪铝合金具有较高的综合力学性能,远超过2A16变形铝合金标准的要求.     

锡对2618合金组织及性能的影响

研究了锡元素在2618合金中的分布及其对合金组织与性能的影响。结果表明,少量锡元素在铸态铝合金中基本上是均匀分布的;锡能稍微细化2618合金的铸态晶粒组织,对Al9FeNi相形态没有影响;锡可提高2618合金的室温强度,降低2618合金在250℃高温瞬时强度,但对合金在250℃经100h热暴露后的高温瞬时强度没有影响。     

低温球磨制备块体纳米晶7050铝合金的组织和性能研究

采用低温球磨、热等静压和挤压等工艺制备了块体纳米晶7050铝合金。分别利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对制备铝合金的微观组织和断口形貌进行了观察,并对该铝合金的化学成分、密度、硬度和拉伸性能进行了测定。结果表明,制备的块体纳米晶7050铝合金的平均晶粒尺寸为100~200 nm,密度为2.76 g/cm3,HV显微硬度为1184 MPa。抗拉强度和延伸率分别为412 MPa和5.2%。经时效处理后,材料的拉伸性能虽有所提高,但仍低于传统7050铝合金。分析认为,由于雾化参数和球磨参数的选取欠合理,导致了薄片状粉体的产生。而薄片状的形貌又使得粉体不能有效充填包套,最终得到的块体材料致密度低,内部缺陷较多。这些缺陷使得块体材料内部的晶粒(或颗粒)之间形成弱界面连接,降低了材料的拉伸性能。     

等离子电火花烧结温度对TiAl合金微观组织和力学性能的影响

以等离子旋转电极球形Ti-45Al-2Cr-2Nb-0.2W预合金粉末为原料,采用等离子电火花烧结工艺在1150到1250℃范围内制备了高致密度和显微组织均匀一致的细晶钛铝基合金。烧结温度为1150℃时可获得均匀组织的α2+γ双态组织,并呈现出烧结温度范围内最高的断裂强度(1026MPa)和室温延伸率(1.12%);烧结温度为1250℃时可获得全片层α2/γ组织,烧结体的断裂强度和室温延伸率分别为953MPa和0.92%。双态组织(DP)的断裂模式是等轴γ晶内的穿晶断裂和片层晶团内的晶间断裂;而DP组织则为穿片层断裂、片层间断裂和台阶撕裂3种模式的复合模式。     

Ti-Al-Cr两相钛合金的组织与性能研究

研制了一种Ti-Al—Cr两相钛合金。实验用合金采用真空自耗电弧熔炼,在α＋β两相区锻造成60mm-60mm的方棒。用金相法测试合金相变点为（970±5）℃。为了解热处理制度对合金显微组织和力学性能的影响,合金经过4种工艺制度进行热处理。用金相显微镜观测了不同热处理制度下的组织特征,并测试其力学性能。研究结果表明,相变点以下固溶处理得到双态组织,随着固溶温度的升高,初生α相含量减少,合金强度升高,塑性呈下降趋势。β固溶处理后得到魏氏组织,合金强度和韧性匹配高于相同热处理条件TC4合金水平。     

Microstructure and interface reaction of investment casting TiAl alloys

In order to research the microstructure of TiAI alloy and TiAl-mould reaction between TiAI and ceramic mould shells prepared with the low cost binder in investment casting, the ceramic mould shells were prepared with low cost binder and refractory materials. Using two kinds of casting methods （gravity casting and centrifugal casting）, the titanium aluminum alloys with rare earth element （Ti-47.5Al-2Cr-2Nb-0.3Y and Ti-45Al-5Nb-0.3Y） were cast into the mould shells. The microstructures of investment casting titanium aluminum alloys were observed by optical microscope （OM）. The distributions of elements of topping investment on the surfaces of titanium aluminum alloys castings were analyzed by the means of electron probe micro-analysis （EPMA）, and the mechanical properties were studied. The results show that the microstructures of two kinds of titanium aluminum alloys are both lamella shape, and lamella is thin. The thickness of reaction and diffusing layer of Ti-47.5Al-2Cr-2Nb-0.3Y alloy is about 80 μm, and that of Ti-45Al-5Nb-0.3Y is less than 30 μm.     

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。