PST双相TiAl类单晶室温变形位错特征

利用透射电子显微镜研究了ＰＳＴ双相ＴｉＡｌ类单晶室温变形后的位错特征。发现除微孪晶和１／２＜１１０］单位位错外，＜０１１］超点阵位错和１／２＜１１２］超点阵位错也参与了变形。＜０１１］位错通常发生：［１０１］→１／２［１０１］＋ＡＰＢ＋１／６［２１１］＋ＳＩＳＦ＋１／６［１ ２］的分解，而１／２＜１１２］超点阵位错则通常分解形成由１／６＜１１２］部分位错构成的层错偶极子。１／２＜１１０］单位位错通常是混合型位错。本文讨论了这些特征对材料室温变形的影响。

TiAl金属间化合物材料本构模型的研究进展

从宏观唯象方面和微细观方面系统地介绍了国内外对TiAl金属间化合物材料本构模型的研究进展。在宏观唯象方面,主要介绍了Arrhenius方程和Zener-Hollomon参数在描述TiAl金属间化合物高温流变行为方面的应用,以及Z-A模型在描述TiAl金属间化合物在高温、高应变速率下流变行为方面的应用;在微细观方面,主要介绍了国内外基于TiAl金属间化合物的微细观结构特征和变形机理等,以及运用晶体塑性理论和有限元分析建立的微细观预测模拟模型。

γ-TiAl合金全片层组织室温变形协调行为

研究Ti-47.5Al-2Cr-2Nb-0.2B全片层组织室温变形结构中γ/γ片层间变形协调行为。引入多晶体塑性变形的几何协调因子m,并利用矩阵分析方法计算120°旋转有序型、真孪晶型和伪孪晶型γ/γ界面两侧片层中各种滑移系之间的m值,与实验结果比较发现,通过计算m值可以预测不同类型γ/γ界面两侧片层中的有效滑移系,120°旋转有序型γ/γ界面几何协调性最好,1/6<1 12]{111}形变孪晶可以通过1/2<1 10]{111}普通位错协调变形;对于真孪晶型界面,1/6<1 12]{111}形变孪晶可以扩展通过,并仍以1/6<1 12]{111}孪晶变形进行协调。

PST双相TiAl类单晶高温变形位错特征

利用透射电子显微镜研究了ＰＳＴ双相ＴｉＡｌ晶体高温变形后的位错组态。发现微孪晶变形、１／２＜１１０］单位位错、＜０１１］超点阵位错、１／２＜１１２］超点阵位错均参与了变形。螺型＜０１１］超点阵位错可在｛１００｝面上分解，构成Ｋｅａｒ－Ｗｉｌｓｄｏｒｆ锁。４００℃，６００℃变形时由１／２＜１１２］位错分解形成的层错偶极子仍然存在，但数量减少。８５０℃变形时未发现层错偶极子，但这时１／２＜１１２］刃型可动位错数量增加。原位加热观察表明，层错偶极子在６５０℃时完全消失。本文讨论了这些位错特征对ＴｉＡｌ合金韧脆转变特征的影响。

聚片孪生TiAl单晶及其应用展望

简要回顾了TiAl金属间化合物的研究历程,在TiAl单晶研究的基础上,重点介绍了新型高温高性能聚片孪生(polysynthetically twinned,简称PST)TiAl单晶理论、技术与性能等方面的突破性进展,并分析了尚待开展的主要研究工作,展望了其在航空发动机叶片上的应用前景。

Ti-45Al-8Nb合金PST晶体片层取向与力学性能的关系

通过对片层取向与单轴应力方向呈不同角度的Ti-45Al-8Nb(原子分数,%)合金多孪晶合成(PST)晶体进行压缩实验,获得了室温压缩性能,分析了断口形貌及断裂失效的原因,并对Nb的强化作用进行了分析.PST晶体片层取向平行或垂直于应力方向时,剪切变形沿垂直于片层界面的方向前进;而当片层取向与生长方向夹角为45°时,剪切变形沿平行于片层界面的方向前进.0°取向PST晶体屈服强度最高,可达1296 MPa;45°取向PST晶体塑性最好,压缩塑性应变约为1.1%,但屈服强度最低仅为847 MPa.Nb可以细化片层组织,提高位错运动的分切应力并降低层错能,使室温屈服强度显著提高.