大晶粒Ni-45Al合金的超塑性

研究了原始晶粒尺寸为270 μm的Ni-45Al单相合金的高温变形行为.结果表明,该合金在1000—1100℃温区,1×10-4-2.5×10-2s-1的应变速率范围内呈现超塑性变形;在1075℃应变速率为2.5×10-4s-1时,最大延伸率可达245％,相应的应变速率敏感指数为0.3,表观激活能为320 kJ/mol.在超塑性变形过程中发生发生连续回复和再结晶,导致原始大晶粒组织经超塑性变形后的显著细化.

抽拉速率对定向凝固Ni-45Ti-5Al合金微观组织的影响

采用Bridgman型液态金属冷却定向凝固方法,研究Ni-45Ti-5Al(摩尔分数,%)合金在不同抽拉速率(20、100和200μm/s)下定向凝固后的相组成及其形态特征。结果表明:Ni-45Ti-5Al合金定向凝固生长区呈现明显的柱状晶生长形态,定向效果良好,NiTi基体以[100]方向为择优取向,Ti2Ni析出相沿[111]晶向择优生长。随着抽拉速率的提高,Ti2Ni相更加细小、分散,由在胞晶界上几乎连续分布改变为断续分布。在20～200μm/s的宽生长速率范围内,均以胞状晶形态生长,固/液界面形态没有发生显著变化;随着抽拉速率从20μm/s增加到200μm/s,定向胞晶组织明显细化,平均胞晶间距由85μm减小到25μm。

加热温度对定向凝固Ni-45Ti-5Al合金组织特征的影响

采用液态金属冷却定向凝固技术研究了Ni-45Ti-5Al(原子分数,%)合金在1450、1550和1650℃下定向凝固组织的演变规律。结果表明,Ni-45Ti-5Al合金定向凝固生长区宏观组织为柱状晶,定向效果良好;微观组织呈胞状晶形态生长,由初生NiTi基体相和Ti2Ni析出相组成;NiTi相和Ti2Ni相分别以[100]和[111]方向择优取向,两相组织均固溶有一定量Al,且基体相中Al含量大于析出相中Al;随加热温度的升高,定向胞晶组织变化不明显,胞晶间距为30～50μm,在1550℃定向凝固时Ti2Ni相析出量最大。

航空机械用NiTi-Al合金热处理后的力学性能变化

通过Gleeble-3500热模拟试验机,研究了不同热处理工艺对Ni-45Ti-5Al合金微观组织和力学性能的演变的影响。结果表明,铸造Ni-45Ti-5Al合金由Ni Ti和Ni2Ti Al双相组成。在550℃时效后Ni2Ti Al相呈针叶状出现。随着时效温度升高,析出相数量显著增加,并且相互交叉、紧密分布,并逐渐粗化。当时效温度为750℃时,析出相粗化。合金的高温压缩屈服强度随时效温度先升高而后降低。经650℃时效后Ni Ti-Al合金高温性能最好,完全满足航空发动机的高压气机叶片强度要求。