O相合金Ti_2AlNb的研究进展

具有O相结构的Ti_2Al Nb合金是在Ti3Al系合金基础上拓展出来的新型金属间化合物材料,兼具了高的高温强度和相对较低的密度的特点,有望替代现有的Inconel 718镍基高温合金,用于制造高推重比航空发动机中的非转动部件甚至转动部件。概述了Ti_2Al Nb合金的特点和近年来我国在Ti_2Al Nb合金工程化研究方面取得的主要进展,对Ti_2Al Nb合金存在的不足以及当前研制过程中存在的主要问题进行了阐述,指出应立足于现有的钛合金冶炼和加工装备,并结合Ti_2Al Nb合金自身的特点,开发出成本更低、生产效率更高的工业化生产工艺技术。

Ti-22Al-24Nb-1Mo O相合金箔材的加工与性能

介绍了一种采用β相区开坯、α_2+B2相区热轧、利用四辊可逆冷轧机冷轧Ti-22Al-24Nb-1Mo O相合金0.1 mm厚箔材的工艺过程。研究轧后退火和固溶处理对合金箔材组织和拉伸性能的影响。结果表明:退火后合金组织由等轴O相+B2相组成,其中O相(体积分数)约50%;固溶后合金组织由少量等轴O/α_2相+B2相组成;经两种热处理工艺处理后,合金均能获得良好的室温拉伸性能。

合金元素Nb和Si对O相合金抗氧化性能的影响

研究了添加(0.3-0.9)Si(原子分数,%,下同)对Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo合金650℃到800℃的静态和循环等温氧化性能的影响.研究结果表明:由于增大了表面氧化膜TiO2+Al2O3的致密度,添加Si元素能显著提高O相合金的抗氧化性能,并深入探讨了Si的影响机制.与一种高Nb含量的Ti-22Al-26Nb合金对比研究发现,在O相合金中最佳抗氧化性能对应的Nb含量是14左右.

Ti_2AlNb基O相合金双辉等离子渗碳层摩擦磨损性能

利用双层辉光等离子表面合金化技术在Ti2AlNb基O相合金表面进行渗碳处理,采用SEM、EDS、XRD、硬度仪及摩擦磨损试验机对其组织成分、元素分布、相组成、硬度及耐磨性能进行研究。结果表明,在Ti2AlNb基O相合金表面形成了约30μm的渗碳层,渗碳层表面硬度为1053 HV0.1,且硬度随渗层厚度梯度递减。渗碳层和基体平均摩擦因数分别为0.4和0.75,渗碳层比磨损率为基体比磨损率的1/17。双层辉光等离子渗碳技术明显提高了Ti2AlNb基O相合金的耐磨性。

热处理工艺对Ti-24Al-17Nb-0.5Mo合金显微组织和室温拉伸性能的影响

研究了热处理工艺对Ti-24Al-17Nb-0.5Mo(原子分数,%)O相合金的显微组织和力学性能的影响,探讨了其中的断裂机制.结果表明,当等轴初生α2相在25%(体积分数)左右时,对应的室温综合性能最好.

连接参数对Ti-22Al-25Nb合金TLP扩散连接接头性能的影响

研究了用Ti-15Cu-15Ni合金薄片TLP扩散连接O相合金Ti-22Al-25Nb。结果表明,短时间保温时接头连接区还残留了含微量Al和Nb的Ti2(Cu,Ni)与Ti(Cu,Ni)脆性组织;保温时间足够长且采用快速冷却工艺时,连接区组织为B2相,反之,慢速冷却工艺下连接区组织为基体相B2和一定量的α2,O相。与快速冷却工艺相比,慢速冷却措施可改善连接区组织和明显提高接头强度,在连接温度为990℃并保温90min的优化工艺下,接头在室温和650℃的抗拉强度分别为1041MPa和659MPa,达到原始母材强度的95%和81%。

Ti-22Al-26Nb-1Zr合金在长期时效过程中的组织稳定性（英文）

研究正交结构Ti-22Al-26Nb-1Zr合金片层组织在长期时效过程中B2相的分解、O相板条的球化等显微组织演变规律。结果表明:合金加热到B2单相区炉冷后可以获得板条组织,在(O+B2)相区700℃时效100 h以内显微组织无明显变化。但在长时时效过程中板条组织发生明显粗化。在700℃长期时效800 h时,B2相极不稳定,会在时效初期短时间内迅速发生分解。随着时效时间的延长,块状和少量板条状O相在晶界和O/BCC相界处析出并以球状形式长大。此外,在时效时间超过100 h后,会有明显的树枝状O相板条组织形成。

Ti_2AlNb合金双层辉光等离子表面渗钼的扩散行为研究(英文)

Ti2AlNb 合金(O 相)具有高的比强度、断裂韧性以及优良的抗蠕变性能,因而在航空制造中成为一种颇具吸引力的高温结构材料。但是,较差的耐磨性是其主要的缺陷并限制其实际应用。为解决这一问题,对 Ti2AlNb 合金进行双层辉光等离子表面渗 Mo。探讨主要工艺参数对Mo 的扩散行为的影响。采用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)和辉光放电光谱仪(GDS)分析表面合金化层的成分分布和微观结构。测定从表面到中心的显微硬度变化曲线。结果表明温度与时间均对扩散过程具有显著的影响。最后通过回归分析计算出在优化的工艺温度 980℃下的扩散系数。

Ti_2AlNb合金等离子渗碳及其抗冲蚀性能的研究

通过双辉等离子渗金属技术对Ti2Al Nb合金进行等离子渗碳,采用扫描电镜、X射线分析和线扫描等手段来分析渗碳层的微观形貌、元素分布和表面相组成,并且利用冲蚀磨损试验来对比两者的抗冲蚀磨损性能。结果表明,等离子渗碳可以在基体表面形成一个大约30μm的渗碳层;基体显微硬度为393 HV0.1,渗碳层的硬度则达到979 HV0.1;Ti2Al Nb合金抗冲蚀磨损能力在渗碳后有了明显提升。

NiCrAlY/Al-Al_2O_3/Ti_2AlNb高温抗氧化和力学性能研究

采用电弧离子镀技水在NiCrAlY涂层与O相Ti_2AlNb合金之间沉积不同Al:Al_2O_3比例的Al-Al_2O_3薄膜作为扩散阻挡层.研究了900℃下恒温氧化500 h后NiCrAlY/Al-Al_2O_3/Ti_2AlNb体系中Al-Al_2O_3层阻挡合金元素互扩散的行为,以及对涂层氧化动力学曲线的影响.结果表明,没有添加扩散阻挡层的NiCrAlY/Ti_2AlNb体系,涂层和基体之间的元素互扩散十分严重,涂层丧失抗氧化能力;而添加扩散阻挡层的材料体系,涂层和基体之间的元素互扩散受到抑制,涂层的长期抗高温氧化性能得到提高.对于3Al-Al_2O_3,1Al-Al_2O_3和0Al-Al_2O_3 3种扩散阻挡层,综合比较材料体系的抗氧化性能、阻挡层阻挡涂层和基体元素互扩散能力、以及涂层和基体之间结合力,当1Al-Al_2O_3薄膜作为扩散阻挡层时,材料性能最优异.同时,本文利用扩散阻挡系数简洁定量地表示出不同Al:Al_2O_3比例阻挡层的阻挡扩散能力.