TiAl基合金高温性能研究进展

TiAl基合金作为高温结构材料，其密度低、比强度高和比模量高，主要应用于航空航天发动机及其它高技术领域。本文中综述了TiAl基合金在抗氧化性、高温力学性能方面的研究成果，着重介绍了抗氧化及高温蠕变的机理及影响因素。     

TiAl基合金晶粒细化重要影响因素研究进展

目的 TiAl基合金密度小,高温下具有很高强度以及很好抗蠕变性和抗氧化性,但是其属于金属间化合物型合金,晶粒细化有助于提高它的塑性和韧性。总结TiAl基合金在晶粒细化方面的研究进展,为TiAl基合金的进一步研究提供参考。方法在参考国内外近40篇文献的基础上,仔细研究有关TiAl基合金晶粒细化的实验方法、结果及分析,最后进行综合归纳和总结。结果从添加合金元素、粉末冶金、热处理、热机械加工、氢化处理等方面,对于TiAl基合金组织细化研究进展进行了简要总结;尽管各种工艺的机理有所不同,但是均能实现TiAl基合金组织细化,有助于改进TiAl基合金材料的相关性能。结论在已有研究的基础上,晶粒细化对TiAl合金焊接接头综合性能的改善研究有待进一步深化和加强。     

耐磨自润滑材料的研究

随着现代科学技术的发展,由于耐磨自润滑材料可满足高温,高压,高载荷等恶劣的工况条件,是目前摩擦学领域的重要研究热点.对近年来耐磨自润滑材料的发展进行综述,并在此基础上提出几点值得关注的问题.     

TiAl基合金焊接技术研究现状

本文阐述了国内外TiAl基合金的焊接技术研究现状,分别讨论了扩散焊、钎焊、电子束焊和摩擦焊等方法在焊接TiAl基合金时存在的优势及存在的问题。     

TiAl金属间化合物的研究进展

综述了TiAl金属间化合物的研究进展，指出了其应用于高温领域的主要障碍是它的室温脆性与高温强度的不足，进而提出了相应的解决办法；同时分析了合金化对组织与性能的影响及加工／热处理对组织与性能的影响机理，并对TiAl基合金的制备和加工的新工艺进行分类评述。最后从基础理论、制备与加工新技术、TiAl基复合材料的研制等方面指出今后的研究与开发动向。     

TiAl合金及其复合材料的研究进展与发展趋势

TiAl基复合材料具有低密度、高强度、优异的抗氧化性和抗蠕变性等特点,尤其是高温下的优异性能使其成为汽车、航空等领域最具有潜力的材料。但同时也存在较低的断裂韧性、低室温塑性等缺陷,限制其广泛应用。本文对TiAl材料的分类、应用以及性能缺陷等关键问题进行综述,重点介绍了合金化、表面处理、合成复合材料等技术对其组织性能的影响;其次,简要概述TiAl基复合材料的研究进展及应用领域,并指出TiAl基自润滑材料将成为未来研究的热点之一。     

等离子熔覆Fe-Ni基合金导辊组织结构及失效分析

采用等离子熔覆技术将Fe-Ni基高温耐磨合金粉末熔覆到45#圆钢上,制备了Fe-Ni基合金导辊. 采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Fe-Ni基合金涂层的组织结构和Fe-Ni基合金导辊的表面失效情况. 结果表明:Fe-Ni基高温耐磨涂层组织形态良好,由涂层与基体的结合界面处到涂层的上部其组织由平面晶向树枝晶转变;γ-(Fe,Ni)的含量在涂层中按底部-中部-上部的方向依次降低,而(Cr,Fe)7C3的分布正好相反;Fe-Ni基合金导辊的失效机制为热疲劳开裂和磨粒磨损.     

TiAl基合金断裂情况的研究现状及发展趋势

对TiAl基合金断裂情况的研究现状进行了论述 .从显微结构的控制提高其断裂韧性及其它性能 ,加载率、温度和环境对TiAl基合金的断裂及韧化机理的影响 ,变形和断裂行为 ,韧化机理和断裂机理的研究情况等五个方面对前人的工作进行了分析与比较 ,有助于对TiAl合金的变形与断裂 ,断裂过程及其韧化机理更进一步的理解 .同时进一步提出了TiAl基合金的断裂模型是什么 ,传统的COD法能否合理地测试TiAl合金的断裂韧性 ,用什么方法才能更好地评定此类合金的断裂韧性等需解决的问题 ,并对TiAl基合金发展趋势进行了初步的探讨 .     

添加钨和稀土元素对TiAl合金性能的影响

采用机械合金化结合粉末冶金技术制备Ti-44.7Al、Ti-44.7Al-xW、Ti-44.7Al-xLa-yCe合金材料,采用透射电镜和金相显微镜研究不同W、La、Ce添加量对机械合金化TiAl基合金的显微组织的影响,并对合金的力学性能进行测试.研究表明,在不添加任何元素时TiAl合金颗粒的平均尺寸为30～60 μm,但添加微量稀土元素La、Ce对TiAl基合金的细化作用非常明显,其平均尺寸为20 μm;通过机械合金化在TiAl基合金系统中添加微量W元素会形成新的固溶体相,这种新成分相大大提高TiAl基合金的抗弯强度σb,当W添加量为1.0%时,σb达到峰值,随后随着W原子数分数的增加,抗弯强度降低;TiAl合金的抗弯强度σb开始随着稀土元素La的增加而增加,在0.5%原子数分数处达到峰值,然后强度随稀土原子数分数的继续增加而下降;而合金的强度却随添加Ce的原子数分数的增加而直线下降,同时添加W的TiAl合金的强度高于加稀土La、Ce的TiAl合金的强度.     

加热速度对TiAl基合金显微组织的影响

利用Gleeble-1500热模拟机研究了加热速度对铸态TiAl基合金显微组织的影响,提出了在相界处形成层片组织的物理模型.结果表明,5次快速加热循环热处理可将TiAl基合金晶粒细化至50 μm以下;单次快速加热可破坏TiAl基合金层片组织的稳定性,使层片组织破碎.快速加热条件下的重结晶形核以晶界形核为主,并可在相界发生.     

Si含量对Fe-20Ni-3.5C自润滑材料组织与性能的影响

采用熔炼法制备不同Si含量的Fe-20Ni-3.5C固体自润滑合金,研究了Si含量对Fe-20Ni-3.5C合金机械性能和摩擦磨损性能的影响.研究表明,随着硅含量的增加,固溶于奥氏体基体中的碳含量逐渐降低,结晶中的片状石墨逐渐短粗化和球化.当硅含量为2.5%时,合金的硬度与抗拉强度最高而相对应的冲击韧性则较低.材料的干摩擦因数和磨损率随着合金硬度的提高而降低,其中Fe-20Ni-3.5C-2.5Si合金硬度高,摩擦因数最低,干摩擦因数保持在0.23,其磨损形式为疲劳磨损.     

自润滑颗粒增强油漆的耐磨性能

为了提高常规油漆的耐磨性能,在醇酸油漆基础上添加不同比例的石墨粉、MoS2粉和滑石粉,制备出自润滑颗粒增强油漆。利用摩擦磨损试验机,进行清水润滑条件下的摩擦磨损试验。试验结果表明,添加各种自润滑颗粒油漆的摩擦系数和磨损量均明显下降,最好配比为10wt.%MoS2+油漆,其磨损量为醇酸油漆磨损量的五分之一。     

新型生物医用钛合金的设计及应用进展

传统医用钛合金的设计标准主要为强度与弹性模量。随着外科植入物在临床的不断应用,新型生物医用钛合金的设计要求也随之提高,不仅需要考虑合金元素的生物相容性、细胞毒性等生物安全性指标,而且针对不同的人群提出可拆卸或长期植入的理念。对比分析了国际上对医用钛合金的传统设计方法及准则,重点介绍了新一代外科植入用钛合金应该具备的最新设计要素和最新应用进展,提出了医用钛合金的未来发展方向。     

回归正交试验设计在抗磨堆焊材料成分设计中的应用

本文把同归正交试验设计与登高法相结合,用于炭弧堆焊在耐磨堆焊材料成分设计中,以Fe-Cr-C-系为基,加人Mo、脱氧剂及M102镍基合金粉末,经过少量试验便选出了性能比较理想的新耐磨堆焊材料的配比.新材料的耐磨性(在低角度湿石英砂冲刷磨损条件下)比FeO_5提高1.48倍.     

The Influence of the Inclusion on the Fatigue Strength of Ceramic Bush

In traditional plain bearing, bushes are made of metal. In order to improve the properties of the bush, it is necessary to conduct an experiment in which the purpose is to replace metal with ceramic. Because of its high hardness, long fatigue wear life, excellent corrosion resistance, good self-lubricating and low density, ceramic bush is suitable for plain bearing. In this paper the influence of the inclusion on the fatigue wear strength of the bush are analysed under the action of a external load with t...     

用二硫化钼石墨填充聚四氟已烯摩擦学特性的研究

在干摩擦状态下,对用二硫化钼、石墨填充至聚四氟已烯中所组成的复合材料进行了摩擦磨损特性的研究.通过试验分析得知填料减磨的主要机理,是由于在摩擦表面上存在转移膜以及填料具有的自润滑特性,使得对磨时与纯聚四氟已烯相比摩擦系数降低、耐磨性提高     

碳纤维/石墨-铜基自润滑耐磨复合涂层的摩擦学性能

为提高45~#钢的摩擦学性能,采用热压烧结技术,在45~#钢表面制备了以Ni为中间连接层的铜基自润滑耐磨复合涂层。采用扫描电镜和能谱仪对涂层表面及截面的微结构进行了分析;采用球-盘式摩擦磨损试验机与GCr15球配副,在不同载荷和速度下,研究了铜基自润滑耐磨复合涂层和基体的干摩擦学性能,并分析了磨损机理。结果表明:在所有试验条件下,含4wt%碳纤维和2wt%石墨样品的摩擦系数和磨损率均比45~#钢低,且在15 N载荷、500 r/min转速下显示出最优的摩擦学性能。     

自润滑密封填料函的研究

本文通过对工业离心泵中密封填料函与轴套这一对摩擦付的摩擦分析，根据所测的磨损结果，提出从改善滑动摩擦付之间的润滑性能入手，选择具有的润滑性能和耐磨性能的材料进行复合，经磨损对比试验和台架检测试验，其结果表明，所复合的密封填料函与浸油石棉填料函相比较，无论是自润滑性能、耐磨性能还是密封性能都很优越，是一种比较理想的密封填料函。图１１，表３，参３。     

Ni基合金-石墨自润滑材料的熔炼组织及性能

采用熔炼法制备了Ni-4.2%A1-3.5%C高温自润滑材料.结果表明,石墨在合金基体中呈高密度均匀分布;Al不仅是强化合金基体的元素,而且对结晶中的石墨有一定的球化作用,Al与氧结合成渣降低了氧在石墨表面的吸附;稀土镁球化剂对Ni-4.2%Al-3.5%C合金中的石墨生长具有更有效的球化作用,其孕育形核的作用也十分显著.石墨经球化处理后,材料的冲击韧性得到提高;该合金与45#退火钢及GCr15轴承钢在干摩擦磨损条件下,摩擦系数保持在0.12和0.15的较低水平.     

自润滑轴承在机械设计中的应用性研究

本文从摩擦学角度，对自润滑轴承的减摩润滑机理及其设计使用中的主要影响因素进行了研究和探讨，从选材、密封和润滑方面对自润滑轴承使用性能的进一步改善提出了具体的建议．