元素粉末Ti,Al热压致密化过程分析

采用热模拟手段研究了温度为８００ ℃时元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 在热压过程中的致密化行为，测定了元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 在热压中后期的各种力学曲线，并获得了此时材料的致密化方程及应力应变速率方程．结果表明：热压初期，由于元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 反应后压坯强度很低，大量的致密化在加压后的短时间内完成；热压中后期，由于压坯强度的提高，致密化进入由扩散蠕变控制的缓慢阶段，且在该阶段元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 的致密化行为近似遵循线性粘性体关系．     

全层TiAl合金架桥韧带的作用研究

通过对直缺口近全层组织的扫描电镜原位拉伸实验以及相应的断裂表面观察,研究了全层铸状TiAl基合金组织两个团厚度拉伸试样的拉伸断裂机理.研究结果表明:新裂纹形核过程中架桥韧带的形成过程实质上降低了裂纹扩展抗力;在架桥韧带撕裂瞬间出现外加应力的增加,实际上是由于裂纹从一沿层开裂向穿层开裂过渡的结果.许多裂纹是表面裂纹,所以显微裂纹屏蔽的作用并不明显.     

用粉末爆炸压实制备TiAl合金的探讨

用纯Ti粉和纯Al粉为原料,经预合金化,爆炸压实,真空烧结,可获得接近理论密度,平均晶粒度小于50μm,由TiAl Ti_3Al两相组成的合金.合金成份为34.5wt-％Al,1.5wt-％Mn,0.045wt-％B,余为Ti.爆炸压实时E/M=5.5～6.0,1200℃8h 1250℃1h真空烧结后,其密度为3.76g/cm~3.室温压缩试验结果:σ_b=1850MPa,σ_3=660MPa,破断变形率为21％.     

TiAl合金高温拉伸流变应力与Zener-Hollomon因子的关系函数

:把温度T和应变速率ε·对Ti-47Al-2Mn-2Nb(TiAlMnNb)和Ti-47Al-2Mn-2Nb-0.8TiB2(TiAlMnNbB)合金在1073～1373K和10-5～10-1s-1条件范围内拉伸应力的影响归结为Zener-Hollomon因子Z=ε·exp(Q/RT)的影响,利用Sellars和Tegart提出的双曲函数,确定两种合金拉伸形变应力峰值σP与Z因子之间的关系函数;得到的σP解析表达式中A、α和n值分别为2.308×108s-1、8.50×10-9Pa-1和2.594(TiAlMnNb),1.423×1010s-1、6.275×10-9Pa-1和2.980(TiAlMnNbB);Z因子中的激活能Q值分别为322.3kJ/mol和351.6kJ/mol,提示两种合金高温拉伸形变受微观原子扩散过程控制     

TiAl合金形成热模拟研究

调整了MAEAM模型中的电子密度参数比,并以相图为基础考虑每个成分比的相结构,应用改进分析型嵌人原子方法(MAEAM)计算了TiAI合金形成热.计算结果与Miedema理论结果进行了比较,二者的变化趋势一致.为了说明计算方法的可靠性,用同样的方法计算了NiAl合金和FeAl合金形成热.模拟结果与实验结果和第一性原理计算...     

TiAl自蔓延高温合成反应的机理

用燃烧波淬熄法研究了大颗粒Ti粉和Al粉制备TiAl金属间化合物的自蔓延高温合成反应机理.通过电镜观察和能谱分析发现:反应过程可用毛细铺展 界面反应机制解释.熔融的Al在整个反应过程中起着主要作用,首先熔融的Al液通过Ti粉间的毛细管作用以薄膜的形式铺展在Ti粉表面,并在接触面生成TiAl3.反应放出的热量有利于加速反应的进行,促使TiAl3与Ti进一步反应生成TiAl.但是生成的TiAl3层阻碍了Al液与Ti粉的接触,制约了反应的进行.最后,在试样中可以同时看到完全反应的Ti粉和未完全反应的Ti粉.     

镍对TiAl合金层片状组织分解的影响

对镍原子百分数分别为０％,０．２％和０．５％的ＴｉＡｌ合金试样在１０５０℃和１１５０℃进行了层片组织分解退火实验。并对ＴｉＡｌ合金的铸态组织和不同条件下退火的组织进行了金相分析。结果表明：镍的加入细化了合金的铸态组织,促进了层片组织分解,显著缩短了分解退火时间。镍原子百分数为０．５％的ＴｉＡｌ合金在１１５０℃下退火１６８ ｈ即可获得均匀细小的等轴近γ组织。     

全层TiAl基合金断裂机理的原位拉伸研究

通过对不同缺口类型试样的SEM原位观察分析，研究了全层TiAl基合金的断裂机理．结果表明，在整个断裂过程中：1)几乎都是穿层断裂；2)出现大量的微裂纹．全层TiAl基合金裂纹的形成、扩展有沿层和穿层两种方式，断裂方式取决于拉伸轴与层片位向之间的相应关系，当拉伸轴和层片位向近似平行时，断裂行为是穿层断裂和沿晶断裂行为，断裂过程的驱动力是拉伸应力，缺口类型只影响裂纹的起裂，而对随后的断裂几乎没有影响．     

微量硼对形变TiAl合金显微组织和力学性能的影响

以形变Ｔｉ－４７Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金为对象,在７７～１３７３Ｋ和１０－５～１０－１ｓ－１应变速率范围内研究微量硼（ａ（Ｂ）＝１．０％）对ＴｉＡｌ合金显微组织和拉伸性能的影响．发现,１．０％Ｂ能有效地细化形变Ｔｉ－４７Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金的近全片层组织,显著提高其中低温强度,改善中低温塑性,但不损害其高温强度,是提高ＴｉＡｌ合金综合性能的有效途径．还发现,除延脆转变温度附近外,１．０％Ｂ对形变ＴｉＡｌ合金断裂方式无明显影响．部分固溶于形变ＴｉＡｌ合金的硼原子可能与空位结合形成复合体,硼原子－空位复合体在一定温度下释放出空位,促进位错攀移,从而促进合金的延脆转变．     

超塑性变形 TiAl 基合金中的孔洞

研究了超塑性Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ（质量分数,％）合金中孔洞的形成和发展过程及其与合金的断裂之间的关系．研究结果表明,ＴｉＡｌ基合金在超塑性变形过程中产生的孔洞有３种类型,它们分别形成于三叉晶界处、晶界上和晶粒内．三叉晶界上的孔洞一般呈Ｖ型,而晶界和晶内的孔洞则呈圆形或椭圆形．分析认为,孔洞的长大、扩展和聚集是造成ＴｉＡｌ基合金超塑性拉伸断裂的主要原因．     

用循环热处理细化铸造TiAl基合金的显微组织

设计了一种新的循环热处理工艺,并用正交设计试验（Ｌ１６（４５））研究了各热处理工艺参数,即加热速度、保温温度、保温时间、冷却速度和循环次数对铸造ＴｉＡｌ基合金显微组织和显微硬度（ＨＶ５）的影响．结果表明：循环热处理工艺均能不同程度地提高显微硬度,提高的最大幅度达４０％;各因素的影响按大小排列依次为加热速度,保温时间、保温温度、冷却速度、循环次数．利用循环热处理可获得不同类型的显微组织．在正交试验的基础上确定了优化的热处理工艺,并用它获得了细小的显微组织．     

TiAl 基合金固相焊接界面及其显微组织分析

采用惰性气氛下热压方法，研究了Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ（质量分数，％）合金粗大（α２／γ）层片组织材料／粗大（α２／γ）层片组织材料及粗大（α２／γ）层片组织材料／细小双态组织（γ＋α２／γ）材料焊接界面及其显微组织，以及随后的热处理退火制度对此界面的影响．试验结果表明，粗大（α２／γ）／粗大（α２／γ）界面的显微组织特征受界面粗大层片状晶团位向的影响．此类界面经过１２５０℃退火，其显微组织变化不明显，但促使γ相等轴晶退火孪晶的形成；而经过１２８０℃退火，原焊接联接界面变宽，在（α２／γ）晶团界面上发生部分再结晶现象；而经过１３５０℃退火（Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ合金的ｔα≈１３０５℃），整个联接件材料发生重结晶，形成新的、粗大的全层片状组织，原焊接联接界面消失．采用细晶双态组织材料与粗大全层片状组织材料对焊，可得到良好的固态焊接结合面．     

冷却速度对锻造TiAl基合金组织演变的影响

利用光学显微镜,研究了冷却速度对锻造Ｔｉ４８Ａｌ２Ｃｒ（原子数分数,％）组织演变的影响．结果表明：冷却速度主要影响锻造ＴｉＡｌ基合金组织演变产物的形貌,而对晶团尺寸的影响较小．锻造ＴｉＡｌ基合金在α相转变温度θα以上等温热处理后,采用炉冷、空冷、油冷和水冷,会依次转变为全层状组织、层状组织加魏氏体组织、块状转变组织加魏氏体组织、块状转变组织加羽毛状组织     

钨基重合金注射成形产品变形原因及其控制

研究了ＭＩＭ重合金产品在注射、脱脂和烧结３个阶段的变形原因及其解决方法，结果表明：注射时由于成形坯的冷却收缩和合模线的存在使成形坯的形状和大小与模具形腔有差异；粘结剂中聚丙烯质量分数高于３０％时可保证溶剂萃取脱脂时样品不变形；先在１３５０℃进行低温固相烧结，然后在１５３０℃进行高温液相烧结，可较好地消除烧结过程中填料对产品内孔孔径收缩的阻碍作用     

TiAl基合金双温热处理原理及其相变特征的研究

使用多种分析及检测手段，较详细地研究了双温处理细化ＴｉＡｌ基合金热锻试样的显微组织的机理，并研究了双温处理显微组织特征，提出了双温处理下ＴｉＡｌ基合金的显微组织转变及相变模型     

包套锻复合热机械处理技术中TiAl基合金显微组织细化的机理

对比研究了常规热机械处理和包套锻复合热机械处理技术中，材料的显微组织和热学行为．揭示了常规热机械处理下，由于应力分布不均匀和变形过程中充分地发生着动态再结晶，造成材料的显微组织不均匀；而在包套锻复合热机械处理技术下，由于实现快速变形，热变形材料储能高，随后的等温再结晶退火可获得均匀的显微组织．     

TiAl基合金双态组织试样室温断裂的研究

采用预制缺口试样，测试了Ｔｉ－３３％Ａｌ－３％Ｃｒ－０．５％Ｍｏ（质量分数）合金双态组织材料的室温ＫＩＣ值．使用扫描电子显微镜，研究了薄板状试样内裂纹扩展动态过程；并采用透射电子显微镜，进一步研究了薄膜试样内裂纹扩展动态过程，以及裂纹尖端附近区域上的变形亚结构．试验结果表明，ＴｉＡｌ基合金双态组织试样表现出低的室温断裂韧性，归因于γ相晶粒内容易形成剪切带，造成了γ相晶粒对裂纹扩展表现出低的阻力．