Nb对Ti_3Al价电子结构及其脆性的影响

应用固体与分子经验电子理论计算了Ｔｉ３Ａｌ及加入Ｎｂ后各相的价电子结构，并从均匀变形因子α、解理能Ｇｃ及位错行为等方面分析了Ｎｂ对Ｔｉ３Ａｌ脆性的影响。结果表明，Ｎｂ使α２相部分无序化，产生新的韧性相，提高了Ｔｉ３Ａｌ合金的α和Ｇｃ值；同时Ｎｂ也减弱了ＴｉＴｉ共价键，增加了基面滑移，从而综合导致Ｔｉ３Ａｌ脆性有本质改善。

连续SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料力学性能研究

采用箔—纤维—箔方法制备了连续SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料(SiC_f/Ti_3Al),测定了两种SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料的力学性能,分析了热处理工艺对复合材料力学性能的影响,讨论了复合材料在不同条件下的断裂机制研究表明,国产SiC纤维(无碳涂层)增强Ti_3Al复合材料的界面结合强度高于有碳涂层纤维增强的复合材料,力学性能却低于SCS-6纤维(有碳涂层)增强的复合材料。当热处理时间延长时,SCS-6/Ti_3Al复合材料界面反应层厚度增加,复合材料的力学性能下降。

Nb对Ti_3Al电子结构和韧化的影响

用离散变分Xa原子簇方法计算了Ti_3Al及加入Nb后的电子结构对键级及其组成的分析表明:由于Nb的加入改变了合金的电子结构,降低了键级中p—p作用,提高了d—d作用在键级Bo中的比例,有利于位错滑移的进行,对Ti_3Al具有一定的韧化作用对Nb占据Al及Ti位置时Bo的变化分析表明:由于Nb代Ti位置时Bo有较大的提高,使系统更稳定。因而,在Ti_3Al中Nb应占据Ti的位置.

不同钎料对Ti_3Al基合金钎焊接头强度及界面微观组织的影响

研究了Ti3Al基合金真空钎焊及接头组织性能; 分析了不同钎料对接头界面组织和剪切强度的影响,初步优选了钎料, 优化了钎焊连接规范参数; 利用电子探针、扫描电镜和X射线衍射等方法对接头进行了定性和定量分析。结果表明: 采用NiCrSiB钎料连接时, 在界面处有金属间化合物 TiAl3、AlNi2Ti和 Ni基固溶体生成,TiAl3 和AlNi2Ti的生成降低了接头的剪切强度; 采用 TiZrNiCu钎料连接时, 在界面处有金属间化合物 Ti2Ni、Ti(Cu,Al)2 和Ti基固溶体生成, Ti2Ni和 Ti(Cu,Al)2 的形成降低了接头的剪切强度; 采用 AgCuZn钎料连接时, 在界面处生成TiCu、Ti(Cu,Al)2 和Ag基固溶体, TiCu和Ti(Cu,Al)2的生成是降低接头剪切强度的主要原因; 采用CuP钎料连接时, 在界面处生成了Cu3P、TiCu和Cu基固溶体, Cu3P和 TiCu使接头的剪切强度降低;对于NiCrSiB钎料, 当连接温度为1 373 K, 连接时间为5 min时, 接头的剪切强度最高为219 6 MPa; 对于TiZr NiCu钎料, 当连接温度为1 323 K, 连接时间为5 min时, 接头的最高剪切强度为259 6 MPa; 对于AgCuZn钎料,当连接温度为1 173 K, 连接时间为5 min时, 接头的最高剪切强度为125 4 MPa; 对于CuP钎料, 当连接温度为1 223 K, 连接时间为5 min时, 接头的最高剪切强度为 98 6 MPa; 采用

Ti_3Al量金属间合金渗铝涂层及其高温氧化行为

本工作研究了两种Ti_3Al(α_2基)金属间合金(Ti22Al-2Mn,Ti26Al-4Nb)粉末包装渗铝涂层及其900℃恒温与循环氧化行为。通过渗铝处理,在合金表面可获得与基体结合良好的TiAl_3涂层,以NH_4F作活化剂,经800℃,2h渗铝后,含Mn合金上的渗铝层界面平直,厚度均匀,约3μpm厚。在相同条件下,含Nb合金上的渗层界面呈波浪形,厚度不均匀。两种合金上的渗铝层都存在贯穿裂缝。经900℃恒温与循环氧化实验测定了渗铝与未渗铝合金的氧化动力学,渗铝后合金的抗氧化性能显著提高,讨论了渗铝层的形成过程以及对提高合金抗氧化性的作用。

Ti_3Al金属间化合物氢致解理断裂及其机理

Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ合金在室温下恒载荷动态充氢以及交变载荷动态充氢时，氢通过促进裂纹在滑移面上的解理，促进了裂纹扩展。不连续的氢致解理裂纹优先在α_２相形核，α_２／β相界面是裂纹扩展的有效障碍。氢通过促进裂尖位错的发射、解理微裂纹在无位错区（ＤＦＺ）的形核以及解理裂纹的扩展。

Ti_3Al-Nb基合金的焊接性研究进展

介绍了Ti3Al-Nb基金属间化合物合金焊接性的研究状况，重点评述了其物理和焊接冶金特点、主要焊接工艺下的焊接性和焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响，指出了需深入研究的问题。

氢处理对Ti_3Al金属间化合物组织和性能的影响

对一种Ti3Al基合金（Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mor（％）进行了氢处理，研究了合金的吸氢行为和组织变化，并对未渗氢和渗氢的试样进行了高温压缩试验．结果表明：合金的吸氢量在800℃达到峰值，渗氢使合金中的O相体积分数下降，并可显著降低热压缩变形的流变应力．

AgCu基钎料钎焊Ti_3Al基合金的接头组织与性能

在880℃/10 min规范下,采用Ag-28Cu、Ag-35.2Cu-1.8Ti和Ag-27.4Cu-4.4Ti 3种AgCu基钎料进行了针对TD3合金的润湿性试验。试验结果表明,3种AgCu基钎料在TD3合金上表现出了良好的润湿性,并且能成功实现对TD3的连接,接头中未出现熔蚀和裂纹等缺陷。3种接头的钎缝基体主要由Ag基固溶体组成,其中分布着灰黑色的Ti-Cu相;Cu向TD3基体中扩散,与Ti相互作用生成Ti-Cu相的同时,也增加了钎缝的宽度。随着钎料自身含Ti量的提高,接头平均剪切强度逐渐增大,且接头强度受Ti含量影响较为明显。采用Ag-27.4Cu-4.4Ti钎料的接头获得了最大剪切强度,其平均值为163.8 MPa。

Ti_3Al基合金在700850℃空气中的循环氧化行为

研究了2种成分相近的Ti3Al基合金(Ti 24Al 14Nb 3V 0.5Mo 0.3Si(摩尔分数)及Ti 24Al 14Nb 3V 0.5Mo 0.6Si在700850℃空气中的循环氧化行为;重点考察了合金的循环氧化动力学行为;结合SEM/EDX及EPMA分析了循环氧化后样品的表面、断面微观形貌及断面成膜元素面分布。结果表明:2种合金在各氧化温度下表面生成了Al2O3和TiO2混合氧化物,Al2O3主要分布在最外层;在700℃下2种合金具有较好的抗循环氧化性能,而在800℃及以上的温度条件下,表面氧化膜易于开裂和剥落;合金在较高温度下表面氧化膜失效方式为膜层中微裂纹的复合及由于这一过程的反复进行而导致的氧化膜间物理分层开裂。

加氢处理对Ti_3Al基金属间化合物显微组织的影响

本文通过对一种Ｔｉ_３Ａｌ基金属间化合物（Ｓｕｐｅｒ－α_２）进行加氢处理，系统研究了由此引起的化合物显微组织的变化．实验结果表明，加氢处理会使Ｓｕｐｅｒ－α_２的显微组织发生明显变化，使连续缓慢冷却处理组织中的α_２相从正常处理下的近等轴状变成针状或魏氏组织状；并可使时效处理组织中析出相的形貌和分布更加规则和均匀．此外，加氢处理还可以促进组织中Ｏ相的形成．加氢处理的Ｓｕｐｅｒ－α_２在组织上发生变化的本质原因是，氢作为强β相稳定元素，显著地降低了化合物中α_２（或Ｏ相）／β的转变温度，并从热力学和动力学上强烈地影响β→α_２（及Ｏ相）的相转变过程．

溅射NiCrAlY涂层对Ti_3Al金属间化合物氧化性能的影响

采用称重法研究了溅射ＮｉＣｒＡｌＹ涂层对Ｔｉ＿３Ａｌ金属间化合物在８５０～９５０℃空气中的氧化性能的影响。结果表明，Ｔｉ＿３Ａｌ的抗氧化性能较差。氧化时，其表面不能形成单一的Ａｌ＿２Ｏ＿３保护膜，氧化膜易剥落；溅射ＮｉＣｒＡｌＹ涂层能通过在涂层表面形成粘附性良好的富Ａｌ＿２Ｏ＿３氧化膜而显著改善Ｔｉ＿３Ａｌ的抗氧化性能。但在９５０℃时有少量合金基体中的Ｔｉ扩散到涂层表面形成ＴｉＯ＿２。同时涂层中的Ｎｉ的强烈向内扩散及基体中的Ｔｉ强烈地向外扩散导致沿涂层与合金基体间形成扩散带。

Ti_3Al基合金的真空钎焊

研究用AgCuZn钎料真空钎焊Ti3Al基合金的过程,分析界面组织微观结构、接头室温强度与钎焊连接参数之间的关系。结果表明,利用AgCuZn钎料可实现Ti3Al基合金的连接,在界面处有明显的层状结构,由金属间化合物TiCu,Ti(Cu,Al)2和Ag基固溶体组成,反应层的厚度的成长模型为X2=2.13×10-5exp(-170/RT)t。

Ti_3Al基合金的热处理显微组织与蠕变性能

对Ti_3Al基合金Ti_3Al-26M,Ti_3Al-11.5M和Ti_3Al-22M(wt%)(M=Nb,Mo,V)的热处理与显微组织和显微组织与蠕变性能之间的关系进行了探讨。结果表明:同一合金在不同热处理条件下的显微组织具有不同的特征和尺寸,而在同一热处理条件下的3种合金显微组织特征相同,只是晶粒的尺寸不同。高温蠕变性能测定表明,Ti_3Al-26M合金的蠕变性能优于Ti_3Al-11.5M和Ti_3Al-22M合金。Ti_3Al-26M合金经β固溶处理的魏氏组织的蠕变性能最好,经α_2+β固溶+时效和工厂处理的等轴组织蠕变性能次之。Ti_3Al-26M合金α_2+β固溶+时效状态的稳态蠕变速率与温度和应力的关系研究表明。随着温度和应力的增加稳态蠕变速率明显增加,并且随温度影响更为明显。

Ti_3Al-11Nb合金淬火组织中的O相

用TEM和EDS研究了在1040-1120℃加热后水淬的Ti_3Al-11Nb合金热锻棒材样品的组织结构。结果表明,样品组织均由α_2,B2和O相三相组成。O相从形貌上可分为孪晶状和板条状两种。它们的单晶选区电子衍射花样,均可按晶格参数为a=0.6232nm,b=0.9978nm和c=0.4725nm的NaHg结构加以标定。孪晶状O相的成分与α_2相的成分一致。板条状O相的成分中,Nb含量与α_2相的Nb含量相近,而Al含量则较α_2相的Al含量高。孪晶状O相可能是淬火α_2相在应力作用下转变来的。板条状O相组织在形貌上有多种,且随淬火温度降低,在数量上有增加的趋势。它可能是在淬火加热温度就存在,而在淬火过程中保留下来的。淬火组织中3相的数量、形貌及其相互作用显著影响了材料的拉伸性能。

Ti_3Al基金属间化合物变形行为研究进展

Ti3Al基金属间化合物由于其优异的高温性能而成为一种很重要的航空材料。本文详细评述了Ti3Al基金属间化合物变形行为的研究进展，其中包括D0(19)型结构有序合金的位错特点，滑移系的P－N力理论模型以及合金变形行为方面的研究现状。

Al-Si钎料对Ti_3Al基合金的表面改性研究

采用Al-Si钎料液相浸渍的反应方法实现了对Ti_3Al基合金的表面改性,且Al-Si与Ti_3Al母材之间形成了良好的界面,涂层由TiAl_3和TiSi_2组成。经过900℃恒温氧化试验后,在涂层外表面与Ti_3Al母材的界面分别出现了Al_2O_3层、Ti-Si层和TiAl层。表面浸渍处理后的试样相对于未加涂层的Ti_3Al试样,其高温抗氧化性明显得到改善,先后经800℃至室温之间的50次循环和900℃至室温之间的50次循环,其氧化速率趋于平缓。未加涂层的Ti_3Al和表面改性后的Ti_3Al的抗拉强度水平相当,但经历过表面浸渍反应热过程的涂层试样,其断后伸长率比原先基体有所改善。

氢对Ti_3Al-Nb合金微观组织和超塑变形行为的影响

研究了氢对 Ti- 2 4Al- 14Nb- 3V- 0 .5 Mo合金微观组织和超塑变形的影响。结果表明 :氢可增加合金中 B2相的体积分数 ,促进变形过程中条状相晶粒的细化。氢的存在可降低合金在超塑变形过程中的流变应力 ,并在较低的温度下获得合金的最大

Ti_3Al及其渗铝涂层的热腐蚀性能

采用电化学方法并结合各种物相分析技术研究了Ti_3Al金属间化合物在熔融(Na,K)_2SO_4-NaCl中的热腐蚀行为及渗铝涂层对其耐蚀性能的影响。结果表明,Ti_3Al耐热腐蚀性能较差。形成了外层为TiO_2,中间层为富铝的TiO_2-Al_2O_3复合层,内层为富铌的Nb_2O_5-TiO_2-Al_2O_3层的三层结构。渗铝涂层能在合金表面形成Al_2O_3氧化膜而明显改善Ti_3Al的耐蚀性能。