TiAl基合金的离子表面Nb-C复合渗研究

利用双层辉光离子渗金属技术对TiAl基合金进行离子Nb-C复合渗处理,通过研究源极电压与工件电压对渗层显微组织及其厚度的影响,确定合理的工艺参数.试验结果表明,源极电压和阴极电压电位差为250 V,TiAl基合金经过Nb-C复合渗后可在表面形成紧密较厚的Nb-C合金层,其表面硬度达HV1 150.     

TiAl合金双层辉光表面等离子渗Nb工艺

利用双层辉光等离子渗金属技术对TiAl合金进行离子渗Nb处理,研究了温度和保温时间对渗层合金元素含量和渗层厚度的影响,确定较合理的渗金属工艺参数。利用图像分析仪和辉光放电光谱仪观察和测定渗层金相组织、渗层厚度及合金层的成分。结果表明,在极间距与工作气压一定的条件下,渗层厚度及成分与温度和保温时间有关。温度过低或保温时间过长均使TiAl试样表面产生Nb沉积层。经优化工艺参数试验,选择1100℃×3h渗Nb,得到一定厚度且与基体结合牢固的合金渗层,这对改善TiAl合金的耐磨性和抗高温氧化性是有利的。     

钛/铝爆炸复合板的耐腐蚀性能研究

分别采用静态失重法和电化学测试方法,对TA2/2A12爆炸复合板的耐腐蚀性能进行评价,并与基体母材的耐蚀性能进行了对比。结果表明,钛/铝复合板具有较好的耐蚀性,在人工海水溶液中受到的腐蚀主要集中在2A12母材侧和结合界面处。这是由于Al具有较高的电负性,使其作为原电池的阳极而受到腐蚀。结合界面的腐蚀是由于在界面处产生了局部熔融物和爆炸焊接残余应力所致。在试验条件下,钛/铝复合板的耐腐蚀性能介于两种基体母材之间,抗腐蚀能力大小顺序为:2A12TA2/2A12TA2,可以满足工业生产对钛/铝复合板的耐腐蚀性能要求。     

钛／铝爆炸复合板结合区域的微观组织及力学性能的研究

采用爆炸焊接方法对TA2与2 A12金属组合进行爆炸复合,并对获得的钛/铝爆炸复合板进行微观组织结构分析及力学性能测试。金相组织观察显示,复合板的结合界面以波状方式结合,在结合界面处产生了强烈的塑性变形。对复合板结合界面区进行XRD测试分析,未发现有金属间化合物析出,保证了结合界面具有较高的结合强度。力学性能测试结果表明,随着与结合界面之间的距离增大,其显微硬度逐渐降低,整体上复合板的力学性能良好,其拉伸强度和剪切强度等能够满足工业生产对其力学性能的要求。     

Al-Cu-Li合金电子束焊接接头的显微组织与力学性能

对厚度为2.5 mm的Al-Cu-Li合金板进行真空电子束焊接,并对获得接头的微观组织及力学性能进行了系统研究。金相组织分析显示,接头从熔合线附近到焊缝中心的微观组织结构依次为等轴细晶粒区、柱状晶和等轴晶;力学性能测试结果表明,与母材本身相比,接头焊缝的显微硬度值有所降低,在焊态下焊接接头的强度系数约为0.7;接头拉伸断口扫描观察显示,断口表面分布着大量细小的韧窝,呈明显韧性断裂特征。     

Al-Cu-Li合金电子束焊接头的耐蚀性能

研究了新型Al-Cu-Li合金电子束焊接头的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为。利用金相显微镜观察分析接头不同区域的晶间腐蚀IGC(Intergranular Corrosion)及剥蚀EXCO(Exfoliation Corrosion)形貌,并测量其最大晶间腐蚀深度。结果表明,在IGC溶液中浸泡24 h后,母材发生严重孔蚀,腐蚀深度较深;焊缝区发生局部网络状晶间腐蚀;热影响区观察到少量的晶间腐蚀现象。在EXCO溶液中浸泡96 h后,母材发生了严重剥落腐蚀,热影响区发生轻微的剥蚀,焊缝未发生剥蚀。