高Nb-TiAl合金中ω相的研究进展

高Nb-TiAl合金具有比传统TiAl合金更优异的力学性能,但铸态、热加工态及服役温度的热暴露组织中含有硬脆的ω相,不利于高Nb-TiAl合金力学性能的提高,限制了高Nb-TiAl合金的工程化应用。综述了高Nb-TiAl合金中ω相的最新研究进展,从ω相的形成机理、组织形态、对力学性能的影响以及ω相消除等方面对高Nb-TiAl合金中的ω相进行讨论。     

Ti-45Al-5Nb(-0.3Y)合金的连续冷却相变规律

冷却速度对Ti-45Al-5Nb和Ti-45Al-5Nb-0.3Y合金连续冷却相变有较大的影响.炉冷形成全层片组织,空冷下层片形成被α→γm块状反应抑制,油冷形成了极细小的层片组织,水冷主要发生了α→α2有序化转变.空冷导致了羽毛状组织消失和α2相的增加,水冷导致α2晶界的细小层片晶团尺寸较小、数量较多.Y添加对Ti-45Al-5Nb合金连续冷却相变有较小的影响.     

Microstructure-tensile properties-processing technology relationships of Ti-43Al-9V-0.3Y alloy

铸态Ti-43Al-9V-0.3Y合金由γ相及少量α2, B2和YA2相组成, 为细小的近层片组织, 晶粒(层片团)尺 寸约为80 um, 层片体积分数约为85　%; 锻态合金由大量细小的动态再结晶等 轴γ晶粒组成, 组织细化显著, γ再 结晶晶粒尺寸约为1-5 um; 轧态合金为细小近γ组织, γ晶粒尺寸约为20um, 尺寸细小的B2相呈网络状分布在γ晶粒周围. 铸态合金在室温下的拉伸断裂强度约为510.6 MPa, 延伸率约为0.5%; 在700 ℃下的拉伸断裂强度约为425.8 MPa, 延伸率约为5.7%. 锻造和轧制后的Ti-43Al-9V-0.3Y合金的力学性能均得到了明显改善.     

快速凝固TiAl化合物的研究进展

TiAl合金是一种很有希望的航空、航天及汽车用高温结构材料,但是其较低的室温塑性限制了它的应用.快速凝固技术有望使其性能得到改善.综述了近年来快速凝固TiAl合金的研究进展,包括快速凝固工艺、合金的发展以及合金的组织演变及其特征、力学性能及添加合金化元素的作用,亚稳相的产生及稳定性以及快速凝固薄带或粉末的固结等.     

锻造与轧制对Ti-43Al-9V-0．3Y合金显微组织和力学性能的影响

铸态Ti-43Al-9V-0.3Y合金由γ相及少量α2,B2和YAl2相组成,为细小的近层片组织,晶粒(层片团)尺寸约为80 μm,层片体积分数约为85%;锻态合金由大量细小的动态再结晶等轴γ晶粒组成,组织细化显著,γ再结晶晶粒尺寸约为1-5 μm;轧态合金为细小近,γ组织,γ品粒尺寸约为20 μm,尺寸细小的B2相呈网络状分布在γ晶粒周围.铸态合金在室温下的拉伸断裂强度约为510.6 MPa,延伸率约为0.5%;在700℃下的拉伸断裂强度约为425.8 MPa,延伸率约为5.7%.锻造和轧制后的Ti-43Al-9V-0.3Y合金的力学性能均得到了明显改善.     

TiAl合金热加工性能及其影响因素

TiAl合金以其轻质、耐高温等特点成为替代镍基高温合金的重要高温结构材料。具有优异热加工性能的beta−gamma TiAl合金是变形合金的主要研究方向。总结了TiAl合金的热加工性能研究现状，分析了高温无序α相对热加工性能的作用，对β相稳定元素进行了分类，并归纳了β相稳定元素对热加工性能及力学性能的影响规律，提出了变形TiAl合金的未来研究方向。     

铸钢件保温冒口计算模型及软件的研究

针对两种铸钢材料ZG0Cr13Ni4Mo和ZG230-450,详细地研究了其保温冒口计算模型及计算软件,以指导保温冒口工艺的设计.文中采用了数学分析、数值计算、浇注实验和无损检测等多种研究方法,比较和分析了三次方程法、周界商法及Q参数法三种解析法的特点及适用性.结果表明三次方程法更适合做保温冒口的计算模型,并以此开发了相应的计算软件.研究方法和结果对其他种类铸钢件保温冒口设计和计算有借鉴和指导作用.     

V/Nb对Ti-45Al-9(V, Nb, Y)合金抗氧化性能的影响

βγ-TiAl合金具有良好的高温变形能力,为TiAl合金的发展开辟了新的途径。成功制备了不同x=V/Nb(x=1,1.5,2,3.5)的βγ-TiAlTi-45Al-9(V,Nb,Y)合金,研究了上述合金在800℃静止空气中的氧化行为。结果表明:当x=1时,Ti-45Al-9(V,Nb,Y)合金中形成条带状、连续致密的Al2O3氧化层,显著提高了合金的抗氧化能力。随着x=V/Nb的增加,Al2O3氧化层厚度变薄,合金的抗氧化能力下降。     

固溶温度对Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金显微组织及性能的影响

采用示差热分析(DTA)法分析了Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金的相变特征,根据DTA曲线特征制定试验固溶温度,用SEM、XRD分析水冷后合金试样的显微组织及相组成,用Instron-5569万能材料试验机做室温压缩试验.结果表明,Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金的DTA曲线有两个明显的吸热反应峰;在1320 ℃保温水冷时,合金显微组织为B2相组织,随着固溶温度降低,合金析出O相、α2相.在900 ℃保温水冷取得显微组织为O B2相组织的合金具有最佳的力学性能,合金的抗压强度达到1976.77 MPa、压缩率为36.57%,屈服强度为789.91 MPa.     

Y对TiAl合金显微组织及性能的影响

系统地研究了Ti-47Al-xY系[x（摩尔分数／％）分别为0、0．1、0．3、0．5、0．7、1．0]合金的显微组织及室温力学性能。结果发现：随着Y含量的增加，合金由柱状晶转变为等轴晶（x≥0．3），而且合金的晶粒尺寸和层片间距随着Y含量的增加而降低；当Y含量高于0．1％时，晶内弥散分布细小YAl2相颗粒的同时，YAl2相开始在晶界处偏析，且随着Y含量的增加，晶界偏析越来越严重；当Y含量达到1．0％时，晶界处YAl2相闭合成网络状。拉伸测试表明，Y含量为0．3％～0．5％的Ti-47Al合金有较高的强度和塑性。分析得知，YAl2相的尺寸及分布对性能起着重要的作用。一方面，组织的细化和晶内细小的YAl2相有利于性能的改善，另一方面，晶界处富集的大尺寸YAl2相显著恶化TiAl合金的性能，特别是在Y含量高于0．5％的TiAl合金中。