Ti/Al扩散偶中间相长大过程的数值模拟(英文)

为研究固态Ti/Al扩散偶的扩散反应,将Ti/Al箔构成的扩散偶分别在525,550,575和600°C退火1～40h。实验结果表明TiAl3是Ti/Al界面处生成的唯一相。TiAl3的优先长大是界面热力学作用的结果。TiAl3相主要向Al箔一侧长大,其长大过程符合抛物线规律。在晶界扩散的基础上,用有限差分方法模拟TiAl3相的长大过程,模拟结果和实验结果吻合较好。     

钛合金冷坩埚电磁约束铸造工艺研究

针对液态下化学性质相对活泼的钛合金,采用冷坩埚技术对电磁约束铸造工艺过程进行了试验研究,考察了工艺条件对成形坯件表面质量和内部组织的影响.结果表明:试样抽拉速度变化对表面质量和宏观组织的影响明显,加热功率虽然对组织变化影响不大,但对表面质量影响较为显著.通过优化工艺,可以获得既有较光滑铸造表面又具有一次定向凝固组织的钛合金铸件.讨论了铸造过程裂纹和组织缺陷的形成机理,获得到了表面光滑无裂纹,宏观组织为柱状晶的钛合金大尺寸圆坯.     

TiAl基合金定向凝固中领先相的确定及影响因素

TiAl基合金因其优异的高温性能及较低的密度成为近年的研究热点,室温塑性是其走向工程化应用最主要的障碍。通过定向凝固技术控制TiAl基合金片层取向与生长方向平行时,可有效提高其综合力学性能,领先相的选择及生长取向的控制是TiAl基合金片层取向控制的关键因素。本文综述了定向凝固TiAl合金领先相的类型及生长取向的几种确定方法,及其生长取向的影响因素,最后总结了领先相生长取向控制的研究方向,对制备定向凝固TiAl基合金叶片具有重要的指导意义。     

薄壁铝合金件行波磁场铸造的缺陷分析及控制

行波磁场铸造法是在重力下浇注薄壁铝合金件的新型铸造技术,能提高金属压头和充型能力,生产出在砂型和金属型等传统铸造工艺无法获得的大型薄壁铸件.国内外在行波磁场铸造的充型、凝固工艺方面进行了一些探索性研究工作[1～8].虽然从原理上容易理解行波磁场铸造的可行性,但在进行实际工作过程中遇到很大的难度,如充型过程中熔体流动的稳定性、熔体凝固过程中表面缺陷现象等,这成为行波磁场铸造技术推广应用的主要障碍.本文在对行波磁场分布规律分析基础上,对行波磁场铸造过程中出现的铸造缺陷进行分析,并提出相应的预防措施及解决方案.     

工艺参数对冷坩埚连续铸造Ti6Al4V表面的影响

为消除冷坩埚连续成形钛合金铸棒表面缺陷，了解工艺参数对表面质量影响规律，并制备出无裂纹铸棒，通过正交试验和理论分析的方法，研究了不同工艺参数对表面质量的影响，研究表明：表面质量随功率和线圈匝数的增加而变坏，随抽拉速度和拉锭高度的增加先变好后变坏；各参数影响程度不同，线圈匝数影响最大，功率次之，抽拉速度再次，拉锭高度影响最小；铸造表面质量良好钛合金棒的工艺参数为：抽拉速度5mm／min，功率50kW，线圈3匝，拉锭高度30mm。     

Ti—5Al,5Sn合金冷坩埚感应熔炼过程中Al和Sn元素的挥发研究

利用所建立模型研究了Ｔｉ－５Ａｌ－２,５Ｓｎ合金感应凝壳熔炼（ＩＳＭ）过程中Ａｌ、Ｓｎ元素的挥发控制方式,并在此基础上研究了熔体温度和真空室压和对Ａｌ、Ｓｎ挥发速率的。结果表明,实际熔炼条件下Ａｌ、Ｓｎ的挥发都由界面挥发反应单一控制,真空室压力对挥发速率的影响具有明显的临界值,当压力低于此临界值时,挥发速率几乎没有什么粉经,两当压力高于此值时,挥发速率迅速降低。     

钛合金熔体活度计算及合金与铸型的界面反应

在深入分析Miedema合金生成热模型的基础之上,运用化学反应和溶液热力学理论对钛熔体中溶质元素的活度系数进行了理论计算,进而评述了钛合金熔体的化学活性变化程度,通过对Ti6A14V合金和Ti15V3Cr3Sn3Al合金与所选择的耐火氧化物类铸材料的实验研究结果分析,可以认为添加合金元素以后钛熔体的化学活泼性并没有发生实质性的改变,由于熔体仍然具有相当高的化学活性,导致合金与铸型之间的界面反应是严重的,计算与实验结果吻合,同时所进行的理论分析和实验研究对于铸用高稳定性铸型材料的选择,铸优质的钛合金铸件具有一定的理论和实际指导作用。     

在两步CeO2修饰的多孔YSZ-Al2O3管上制备高渗透性和热稳定性Pd膜(英文)

采用化学镀技术在经过不同修饰方式后的多孔YSZ-Al₂O₃管上沉积Pd膜。采用SEM、AFM、XRD和气体渗透测试方法研究不同修饰方式对多孔YSZ-Al₂O₃管表面质量及Pd复合膜渗透性能的影响。结果表明,经两步CeO₂修饰后,多孔YSZ-Al₂O₃管表面具有更小的孔径分布和粗糙度。经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜在500℃、700 kPa压差下具有更高的氢渗透流量(0.549mol·m^-2·s^-1)和H₂/N₂选择性(14241)。不同热循环测试和1000 h持久渗透测试结果表明,在经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜具有较高的渗透稳定性。     

热稳定处理时间对TNM合金糊状区组织的影响

利用真空非自耗电弧炉制备了TNM(Ti-44Al-4Nb-1Mo-0.1B at.%)合金锭,研究其铸态组织形貌,并利用Bridgeman定向凝固装置对TNM合金进行热稳定处理实验,分析热稳定处理时间对合金定向凝固糊状区的影响。实验结果显示,其铸态组织是以(α₂+γ)片层团为主体,网络状B2相、细小的γ相及硼化物分布于片层团间的近片层组织。热稳定处理时,热稳定时间越长、TNM合金固/液界面越平整,界面前沿温度场和溶质场趋向均匀,但从减少坩埚对熔体的污染的角度考虑,热稳定处理时间不宜过长,30~60 min的热稳定时间即可提供平整的定向凝固启动界面。 热稳定处理影响着TNM合金固/液界面附近固液两相中Al元素的分布,进而影响硼化物的分布。     

电磁场对TiAl合金试样表面粗糙度的影响

研究了电磁场作用下,氧化物陶瓷铸型的种类、粒度和保温功率对Ti50Al合金试样表面粗糙度的影响规律,分析了电磁场作用下表面粗糙度的形成机理.结果表明,在电磁场作用下,在5种氧化物陶瓷材料中所得Ti50Al合金试样的表面粗糙度大小依次为,Ra(Y2O3)＜Ra[ZrO2(Y2O3)]＜Ra[ZrO2(CaO)]＜Ra(CaO)＜Ra(Al2O3);Ti50Al合金试样的表面粗糙度随着耐火材料粒度和保温功率的减小而降低.