气流速度对Ti_(3)Al基合金摩擦起燃行为的影响

采用高温、高速摩擦点燃法研究Ti_(3)Al基合金在220~380 m/s气流环境中的起燃行为,结合理论计算分析气流速度对表面氧浓度、氧化控制步骤的影响,探讨气流速度对起燃行为的影响机理。结果表明:当气流速度达到240 m/s时,Ti_(3)Al基合金开始发生起燃;当气流速度达到360 m/s时,Ti_(3)Al基合金不再发生起燃。低气流速度下,高温下的表面氧浓度低于临界值,氧化反应控制步骤由低温下的化学动力学过程转变为高温下的氧向合金表面的扩散过程。随着气流速度的加快,虽然对流散热速率增大,但表面氧浓度增大引起的氧化产热速率的增大速率比对流散热速率的大,使得升温速率增大,促进Ti_(3)Al基合金发生起燃。高气流速度下,高温下的表面氧浓度仍然高于临界值,氧化反应控制步骤始终是化学动力学过程。随着气流速度的增大,高温下的氧化产热速率增大速率比对流散热速率的小,使得升温速率减小,不利于Ti_(3)Al基合金发生起燃。

Ti_(3)Al基合金α_(2)+β两相区高温变形行为及本构模型研究

论文利用Thermecmaster-Z热模拟机对Ti_(3)Al基合金进行变形温度为950~1100℃、应变速率为0.01~1 s^(-1)的等温恒应变速率压缩试验,分析了该合金在α_(2)+β两相区的高温变形行为及微观组织演变规律。结果表明,Ti_(3)Al基合金的流动应力随变形温度的降低而增大,随应变速率的降低而减小,得出该合金变形激活能为707.64 kJ/mol,构建了基于Zener-Hollomon参数的双曲正弦本构方程,该本构模型的相关系数R和平均相对误差E分别为0.9619和0.1354,表明其对高温变形行为的预测与Ti_(3)Al基合金实际的高温变形行为吻合良好,研究结果可为Ti_(3)Al基合金的实际生产提供理论依据。

基于最大m值法的Ti-23Al-17Nb板材各向异性的超塑性研究

最大m值法是获得高超塑延伸率的有效方法之一.本文采用最大m值法对Ti-23Al-17Nb（at.%）合金在温度为940~1000℃、不同方向的超塑拉伸变形行为进行了研究.结果表明：在垂直轧制方向、1000℃条件下进行超塑拉伸,获得的最高延伸率为2507.4%,是至今该类Ti3Al基合金所报道的文献中的最高值.随着变形温度和变形量的增加,原始长条α_2晶粒重复经历拉长、断裂和球化的过程,这是获得高延伸率的原因之一,也是各向异性始终存在的原因.在一定变形条件下,α_2晶粒尺寸和体积分数较大时更有利于Ti3Al基合金的超塑性.1000℃变形时大应变会诱发O相析出,增加了合金抵抗颈缩的能力,从而获得更高的延伸率.