Effects of minor yttrium addition on hot deformability of lamellar Ti-45Al-SNb alloy

The effects of 0.3%（molar fraction, the same below） yttrium addition on hot deformability of lamellar Ti-45Al-5Nb alloy were investigated by simulated isothermal forging tests. The ingots with the nominal compositions of Ti-45Al-5Nb and Ti-45Al-5Nb-0.3Y were prepared by induction skull melting. Simulated isothermal forging tests were conducted on Gleeble 1500D thermo-simulation machine using a 6 mm in diameter and 10 mm in length compressive specimen at the deformation temperatures of 1 100, 1 150, 1 200 ℃ and strain rates of 1.0, 0.1, 0.01 s^-1. The results show that yttrium addition remarkably improves hot deformability of Ti-45Al-5Nb alloy. An appropriate hot deformation processing parameter of Ti-45Al-5Nb-0.3Y alloy is determined as 1 200 ℃, 0.01 s^-1. The flow stresses are decreased by yttrium addition under the same compressive conditions. The activation energies of deformation Q are calculated as 448.6 and 399.5 kJ/mol for Y-free and Y-containing alloys, respectively. The deformed microstructure observation under 1 200 ℃, 0.01 s^-1 condition indicates that Ti-45Al-5Nb-0.3Y alloy shows more dynamic recrystallization. The improvement of hot deformability of Ti-45Al-5Nb-0.3Y alloy induced by yttrium addition should be attributed to that the smaller the original lamellar colonies, the lower the deformation resistance and activation energy of deformation are, and the more the dynamic recrystallization is.     

氧和氮对TiAl合金精密热成形显微组织和力学性能的影响

TiAl合金因其密度低、比强度高,在700~900 ℃具有良好的耐氧化性、抗蠕变和疲劳性能等优点,是最具应用前景的耐高温结构材料。氧、氮原子在TiAl合金真空熔炼、精密铸造、粉末冶金和增材制造等精密热成形中的变化,对组织转变和性能的影响不可忽视,氧、氮原子使合金室温塑性降低,是限制其工程化应用的关键因素之一。介绍了氧、氮原子对TiAl合金在精密热成形过程中显微组织和力学性能的影响,并进一步阐述了热成形工艺参数与TiAl合金氧和氮含量之间的关系。     

TiAl合金的热加工、组织和性能

采用水冷铜坩埚感应熔炼技术制备了高质量的Ti-43Al-9V-0．3Y合金铸锭,该合金铸态组织为近层片组织结构,层片团簇的体积分数为85％左右,大小约为80μm,块状卢和γ相位于层片团簇边界。层片结构中除了γ和α2相外,还存在少量的口相析出物。Ti-43Al-9V-0．3Y合金具有良好的热加工性能,通过包套锻造和包套轧制技术,成功制备了大尺寸TiAl合金锻饼和国内最大尺寸TiAl合金板材,其尺寸分别为犯60mm×24mm和500mm×300mm。经热变形后,Ti-43Al-9V-0．3Y合金的显微组织明显细化,力学性能得到了显著提高。     

TiAl合金的热加工、组织和性能

采用水冷铜坩埚感应熔炼技术制备了高质量的Ti-43Al-9V-0.3Y合金铸锭,该合金铸态组织为近层片组织结构,层片团簇的体积分数为85%左右,大小约为80μm,块状β和γ相位于层片团簇边界。层片结构中除了γ和α2相外,还存在少量的β相析出物。Ti-43Al-9V-0.3Y合金具有良好的热加工性能,通过包套锻造和包套轧制技术,成功制备了大尺寸TiAl合金锻饼和国内最大尺寸TiAl合金板材,其尺寸分别为260mm×24mm和500mm×300mm。经热变形后,Ti-43Al-9V-0.3Y合金的显微组织明显细化,力学性能得到了显著提高。     

TiC含量对高温钛基复合材料组织与性能的影响

通过真空非自耗熔炼工艺制备了不同TiC含量(1,2.5,5,7.5,10,15vol.%)的近α高温钛合金基复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和万能材料试验机,系统研究了TiC_p含量对近α高温钛合金基复合材料显微组织和力学性能的影响规律。研究结果表明,可以利用Ti与C之间的原位反应制备TiC/Ti复合材料,随着TiC含量的升高,TiC的形态逐渐由长条状向等轴状、枝晶状发展,其不同的形态主要是由其凝固路径决定的。室温压缩性能表明,随着TiC含量的升高,抗压强度和屈服强度明显升高,但达到一定值后强度有不同程度的降低,而压缩率随着TiC含量的升高明显降低。     

纳米BaSO4在白色母粒中应用性能的研究

研究了纳米BaSO4在白色母粒中的应用及其对白色母粒性能的影响。利用光电分光光度计和分光光度测色仪测定了用白色母粒所制薄膜和样板制品的遮盖力和白度,利用图像分析仪定量表征了颜料的分散情况。结果表明,纳米BaSO4替代20%的TiO2颜料时,在白色母粒其它性能基本保持不变的情况下,制品遮盖力最大提高了43%,白度最大提高了2.75%。对于不同晶型的TiO2颜料,纳米BaSO4的加入均使得制品的遮盖力和白度提高。     

粉末冶金制备的Ti35Nb2．5Sn5HA生物复合材料的组织与性能研究

采用高能机械球磨和脉冲电流活化烧结方法制备了一种新型的不含Al、V等有毒元素的口钛合金基体的Ti35Nb2．5Sn5HA生物复合材料。研究了不同机械球磨时间球磨的Ti35Nb2．5Sn5HA粉末以及用这几种粉末烧结制备的样品微观组织和显微硬度变化,球磨时间对烧结复合材料的微观组织和性能的影响。结果表明：随着球磨时间的增加,Ti35Nb2．5Sn5HA粉末的颗粒尺寸逐渐减小,Nh和Sn开始与Ti发生固溶,形成Ti的过饱和固溶体,而且α-Ti也开始向β-Ti转化。当球磨时间达到12h,球磨粉末中α-Ti完全转化为β-Ti,粉末颗粒的平均尺寸为500nm左右。12h球磨的粉末烧结制备的复合材料具有超细晶粒尺寸,晶粒平均尺寸为200nm,这种复合材料的维氏显微硬度可以达到10187．3MPa。     

建材工业发展迎来重大转型期

建材行业作为涂料、塑料异型材、阻燃剂、保温材料、防水材料等一系列化工产品重要的应用领域,两者唇齿相依的关系正在日益深化,相互渗透、融合的范围也在快速延展。展望"十二五",以节能环保等理念为主导的新型化学建材将大行其道,专家认为,化工行业必须顺应这一潮流,为绿色环保建材产业的发展提供支撑,同时在不断扩大的建材新需求、新领域中获得更大的施展空间。     

低温高能球磨Ti/Al复合粉显微组织结构演化

采用低温高能球磨法制备了两种Ti/Al复合粉末,粉末组成为Ti-47Al(at%),Ti-45Al-2Cr_2Nb-1B-0.5Ta(at%).研究两种粉末在球磨过程中显微组织结构演化、形貌变化.结果表明,降低球磨温度能够有效控制球磨颗粒尺寸,低温条件及合金元素共同作用可以获得高质量的细晶均匀化复合结构粉末.在低温(-140-5)℃不加过程控制剂条件下球磨12 h,Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta(at%)粉末粒度得到有效细化,表现出精细均匀化复合结构粉末,Ti与Al晶粒尺寸分别约为16 nm,9 nm.在相同条件成分为Ti-47Al(at%)球磨5.2 h,Ti与Al元素没有很好复合及成分均匀化,两种成分球磨条件下均未有新相生成.在不加过程控制剂条件下,低温环境球磨和合金元素添加对机械合金化过程具有十分重要影响.