TiAl合金铸锭发展现状及制备方法探讨

综述了TiAl合金的发展,针对采用真空自耗电弧熔炼制备TiAl合金铸锭时易出现成分不均匀和开裂问题,从过程控制、工艺改进、采用新的熔炼方法等方面进行了探讨,并给出了解决措施。     

TC11钛合金高温持久异常断裂分析

为分析TC11钛合金高温持久试样异常断裂原因,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察分析高温持久异常断裂试样的断口及表面微观形貌,并用能谱仪进行微区成分分析。异常断裂试样表面发生明显氧化和多处开裂,试样断口边部存在多处深褐色氧化凹坑,断口外圆周凹坑处多发生沿晶断裂,心部为韧性断裂。试样表面裂纹区域含有Cl、Mg、Na等元素,是导致试样异常断裂的直接原因。Mg、Na、Cl等元素是由捆绑热电偶的石棉绳引入,在高温环境下试样表面发生热盐应力点腐蚀,随着高温持久试验应力的持续加载试样发生形变,点腐蚀凹坑处产生裂纹并迅速延伸导致试样异常断裂。采用镍铬丝捆绑热电偶时试样表面未发生热盐应力腐蚀,其对TC11钛合金持久性能的影响很小。     

FeCrNiMn高熵合金本构方程的建立

在变形温度为900～1050℃、应变速率为0.001～1 s-1下对FeCrNiMn高熵合金进行热压缩试验.通过真应力-真应变曲线,分析流变应力与变形参数之间的关系.在Arrhenius型双曲正弦方程的基础上建立了FeCrNiMn高熵合金本构方程.误差分析表明,所建立的本构方程与实验值基本吻合,可以作为热变形工艺参数选择的依据.     

反重力铸造对ZL205A合金充型性能及凝固组织的影响

以“⊥”型和棒状试样为例,研究了反重力条件下,铸造工艺参数对ZL205A合金铸件充型性能和凝固组织的影响。结果表明,对于平均壁厚小于3 mm的薄壁铸件,由于差压铸造充型过程比低压铸造平稳,所以铸件成形更好,但无法成形尖角结构;提高浇注温度或铸型预热温度,均能使差压铸造薄壁ZL205A合金铸件的充型性能得到改善,且提高浇注温度效果更明显。与低压铸造相比,差压铸造可显著细化ZL205A合金晶粒度,适当提高浇注温度与铸型温度,均能进一步细化晶粒,且提高浇注温度使晶粒细化效果更显著。对于有一定截面厚度的ZL205A合金铸件,差压铸造时,当截面厚度超过一定量时,充型性能受铸型温度及浇注系统设计的影响较小,提高铸型温度,铸件产生孔洞类缺陷的几率显著增加。     

反应烧结高Nb-Al_3Ti合金的组织演变机理

采用放电等离子热压烧结技术(SPS)制备高Nb-Al_3Ti合金,研究了315和645℃预烧结处理以及885～1130℃范围内不同反应烧结温度对Al_3Ti合金显微组织的影响,分析了不同烧结温度下合金组织的变化过程并绘制组织转变示意图。结果表明,经过315与645℃的预烧结处理,原料颗粒表面氧化物溶解并发生固相扩散生成少量的Al_3Ti使相界钝化; 885～1130℃的反应烧结过程主要发生液相烧结与晶粒生长,熔融液相Al与难熔Ti、Nb_2Al的相界处发生包晶反应生成Al_3Ti和Al_3Nb,新生Al_3Ti相阻碍Al元素扩散使内部与Ti反应的Al含量降低导致Al_2Ti的生成;随着烧结温度升高,反应速率加快,反应原料快速完成合金化过程并进行晶粒生长,Al_3Ti与Al_3Nb的晶体结晶度得到提高。     

FeCrNiMn双相高熵合金高温压缩过程中的组织演变

为了研究双相高熵合金（HEA）在高温变形过程中的微观组织演变,在900至1050 ℃的温度下进行了不同应变速率的压缩试验。选择了4种典型的流动曲线,并对相应的微观组织进行了分析,以研究双相HEA的动态再结晶（DRX）和织构演变。结果表明,在应变速率为0.1和0.01 s^-1时,变形试样的流动曲线完全不同。力学流动曲线的差异与DRX和织构演化过程有关。在1050 ℃和0.1 s^-1下压缩后,获得了结合<110>和<100>的双组分组织结构,这是因为高温下扩散控制的溶质阻力占主导地位。此外,bcc相的影响依赖于界面边界和颗粒周围的应变不均匀性,因为没有发生相变,大部分应变由fcc相容纳。