PVD溅射电流对SiC纤维表面Ti_3Al涂层组织结构的影响

采用磁控溅射物理气相沉积(PVD)法在SiC纤维表面进行Ti3Al涂层的制备,研究了该过程中PVD溅射电流对Ti3Al涂层组织结构的影响规律。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对Ti3Al涂层的沉积率、组成物相、晶粒大小、组织结构和表面形貌等进行了观察与分析。研究结果表明,磁控溅射PVD法制得的Ti3Al涂层组成物相与靶材一致,但涂层生长择优取向发生了变化。随着溅射电流的增大,Ti3Al涂层沉积率提高,平均晶粒尺寸增大。此外,涂层的微观形貌为柱状晶组织,但随着溅射电流的增加,涂层表面因粒子溅射辐照温度的升高而升温,同时晶粒边界出现迁移,涂层生长由V型柱状晶生长向等轴柱状晶生长转变,最后形成致密组织。涂层粗糙度的变化与涂层晶粒尺寸和微观结构有关,因此Ti3Al涂层表面粗糙度随着溅射电流增加呈现出先增大后减小的规律。     

TC11钛合金压气机盘的模锻工艺优化

TC11钛合金是生产发动机叶片和压气机盘的重要材料,随着对发动机安全可靠性能要求的提高,得到变形均匀的压气机盘锻件十分重要。根据制定的TC11钛合金热加工图,确定该合金压气机盘的基本锻造工艺。结合热力耦合刚粘塑性有限元法和正交设计方法,研究不同坯料尺寸、模具温度和变形速度对压气机盘成形工艺的影响,提出以变形均匀性函数为目标函数优化压气机盘的成形工艺,最终优化TC11钛合金压气机盘的锻造工艺。     

激光烧结Al2O3/Ti系FGM的温度场与热应力场

用有限元法对激光烧结Al2O3/Ti系FGM的温度场和残余热应力场进行了模拟计算,并对烧结过程试样中的温度分布进行了实时测量.结果表明:激光照射面(Al2O3层)和背光面(Ti层)的温度落差为325℃.陶瓷侧温度梯度大于金属侧,成分梯度指数p值愈大,陶瓷侧温度梯度愈大.试样内残余热应力分布受p值控制,依据残余热应力最小且陶瓷层为压应力的设计准则,确定了激光烧结Al2O3/Ti系FGM的最佳成分梯度指数p=0.5.     

锻造工艺对TC4风扇叶片动态性能的影响

采用不同的制坯和模锻工艺,研究了锻造工艺对TC4钛合金风扇叶片锻件的组织和动态力学性能的影响。研究结果表明：在T_β-30℃~T_β-50℃锻造温度范围内,初生a相含量越多,材料在局域化变形区域的协调变形能力越好,绝热剪切敏感性越小,动态强度相当,而动态塑性更高。制坯温度高于模锻温度时,在锻件中会产生两套初生a相,在初生a相总含量相当时,此种组织在高应变率下的协调变形能力较常规双态组织差,即动态力学性能较差。因此,对于TC4风扇叶片锻件,应保证制坯温度低于模锻温度的前提下,采用较低的模锻温度,进而获得抗动态冲击能力最好的组织。     

喷丸对钛合金TC4磨削加工表面完整性的影响

对4种表面状态(磨削1,磨削2,磨削1+喷丸以及磨削2+喷丸)的钛合金TC4开展了表面完整性研究.测试了4种表面状态的粗糙度、残余应力和半高宽,并确定了室温疲劳极限.结果表明,磨削工艺对于钛合金TC4的半高宽和疲劳性能有较大影响,不同工艺磨削后X射线衍射峰半高宽分别为2.1.和2.5.,旋转弯曲疲劳极限分别为406 MPa和432 MPa;而喷丸后,由于表面强化层深度大于磨削影响层,残余压应力和加工硬化的作用大幅度提高了疲劳极限,并使不同加工状态的试样疲劳性能趋近一致(585 MPa和594 MPa),消除了由于磨削方法不同导致的表面完整性差别.     

Ti—48Al合金片层组织的稳定性

研究了Ｔｉ－４８Ａｌ合金全片层组织在１１５０℃时效时的组织稳定性,结果表明,１４００℃,１ｈ固溶处理后炉冷获得的粗片层组织的稳定性远远优于空冷获得的细片层组织,细片层组织首先在晶界处发生不连续粗化,而后粗化片层组织中的ａ２相发生溶解并球化,从而转变为近γ组织;空冷组织中魏氏片层的存在降低了片层组织的稳定性,魏氏片层／基体界面与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位。Ｔｉ－４８Ａｌ＋０．８％Ｂ（摩尔     

TiAl合金全片层组织的热稳定性研究

研究了Al含量、冷却速率和添加硼元素对TiAl合金全片层组织在1150℃的热稳定性的影响。研究表明：Al含量在46％～48％（原子分数,下同）范围的二元TiAl合金的Al含量越高,γ偏析程度越严重,铸造片层组织的热稳定性越差;Ti-48AI合金α单相区固溶处理后炉冷的粗片层组织的稳定性远远优于空冷的细片层组织,空冷细片层组织容易在晶界处发生不连续粗化转变,并且空冷片层晶粒内的魏氏片层（LW）与基体的界面往往与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位;Ti-48A1合金中添加0．8％B因晶界TiB2相的存在能有效抑制细片层组织的晶界不连续粗化,但γ相从TiB2／基体界面和晶界重新形核生长可使片层组织转变为均匀的细晶近γ组织。     

TiAl基合金的α→γ相变研究进展

综述了ＴｉＡｌ基合金中扩散型α→γＬ析出转变和非扩散型α→γｍ块状转变的研究新,着重阐述了ａ２／γ片层组织的晶体学特征、形成机理的ｒｍ相的形核、生长及有序化转变机制。     

钛合金片层组织两相区变形时的流动软化机理分析

钛合金片层组织在两相区变形时流动应力随应变的增加普遍表现为快速硬化和持续软化的特征.为了研究该流动软化的机理,采用等温热压缩实验研究了TC11合金片层组织在温度890—995℃和应变速率0.01—10s~(-1)范围内的热变形行为.理论计算表明α/β片层界面(α片层内孪晶界)产生的Hall-Petch强化效应远大于片层束集边界.TC11合金片层组织高温变形的流动软化机理可归结为硬滑移模式向软滑移模式转变导致Hall-Petch强化效应的减弱.     

用于控制材料热加工组织与性能的动态材料模型理论及其应用

动态材料模型及其加工图技术是一种可以用来对材料热加工过程进行优化设计,以实现对材料热加工微观组织和性能进行控制,提高产品质量和可靠性的理论方法。综述动态材料模型及其加工图技术的理论基础及其发展过程,对变形稳定区和失稳区判据的不可逆热力学和耗散结构基本理论以及各种判据的推导过程进行较详细的介绍,从理论角度比较和分析基于动态材料模型理论的各种变形稳定区和失稳区判据的优缺点及其适用范围,指出应用这些判据来实现材料热加工组织性能控制时应注意的一些问题。简要介绍采用动态材料模型理论及其加工图技术来解决实际热加工问题,以达到控制材料组织和性能,确保产品质量,提高生产率的应用情况。