分享到:

掺杂Nb_2O_5对RHP合成Al_2O_3-TiAl复合材料的影响

在航空航天领域,为提高动力机械性能、节约能源,先进材料应具备轻质、高强度、高刚度及良好的耐热性四个特性,因而是高温结构材料开发的永恒主题。TiAl基合金具有低密度、高弹性模量以及良好的高温强度、抗蠕变和抗氧化能力,使用温度为750~900℃,这些特性使其成为航天航空飞行器用理想的候选材料[1-4],但由于受到室温脆性、高温强度欠佳[5-6]和抗氧化性不足的阻碍,尚不能满足作为高温结构材料的实际应用要求。鉴于以上原因,材料的室温脆性和抗氧化性不足等问题亟待解决。合金化和显微组织控制(热处理和热机械处理)能突破以上的性能障碍,复合陶瓷颗粒相也能有效改善材料的力学性能。由于Al2O3与TiAl都是铝化物,且热膨胀系数很接近[7],从而保证了其化学稳定性和相容性,在TiAl基合金中引入弥散分布的亚微米级Al2O3颗粒可以提高其耐腐蚀性、高温强度及使用温度[8],进而达到强化效果。同时,Nb合金化也是改善TiAl基合金性能最有效的手段之一...  (本文共6页) 阅读全文>>

《稀有金属材料与工程》2007年02期
稀有金属材料与工程

Ti_2AlC/TiAl复合材料热处理组织的细化

1引言TiAl基合金以其高的比强度、比模量、良好的抗氧化性、抗蠕变性及优良的高温强度、低的密度等,优于目前广泛使用的其它金属和合金,成为一类很有发展前景的高温结构材料。与大多数金属间化合物一样,室温脆性是阻碍TiAl基合金作为高温结构材料实际应用的最大障碍。对TiAl合金采用不同的热处理方式可得到4种组织[1]:全层片组织、近层片组织、双态组织、近γ组织。而具有双态组织或细小全片层组织的TiAl合金拥有良好的综合性能。因此,为了获得理想的综合性能,有必要对Ti2AlC/TiAl复合材料进行热处理,以调控其显微组织。B在TiAl合金中可以固溶于基体(γ相),以TiB2形式析出或偏聚在晶界,其中TiB2和偏聚在晶界的B细化了晶粒[2]。London和Larsen[3]等人发现,添加微量(0.5%~0.8%,摩尔分数)B能非常有效地细化铸造TiAl合金的显微组织,从而提高其强度和塑性。目前,关于TiAl合金热处理的研究已有不少报道,但...  (本文共5页) 阅读全文>>

《China Foundry》2007年02期
China Foundry

Research on investment casting of TiAl alloy agitator treated by HIP and HT

T itanium 15 a very abundant struetural metal element in the earth’5 erust.There 15 no other engineering metal that has 50 swiftly inelined to its Pre一eminenee in eritieal and demanding aPPlieati()ns for aeronautieal and aerosPace industries sinee 1 9605 11一4].TIAI alloy 15 the most Promising alternative 1 ightweight high temPerature structural material to eonventional suPeralloy due to its sPeeifie modulus,sPecifie ...  (本文共4页) 阅读全文>>

《物理学报》2017年19期
物理学报

Nb掺杂γ-TiAl金属间化合物的电子结构与力学性能

1引言TiAl金属间化合物具有模量大、抗蠕变性能好等优点,且使用温度有望达到900°C以上,与Ni基高温合金相差不多,但与Ni基合金相比其密度很小,因此一直被认为是理想的新型航空航天和发动机高温结构材料U,21.尽管TiAl金属间化合物高温性能优良,但其室温延展性较差、难以加工成型等缺点限制了TiAl金属间化合物的适用范围.为了提高TiAl金属间化合物的综合性能,众多的科研人员进行了大量的理论和实验研究:通过一定的第三种元素掺杂I11-13!来提高7-TiAl金属间化合物的延展性并降低其脆性是一种常用的方法.党宏丽等[141运用密度泛函理论基础下的第一性原理方法[15,161研究了7-TiAl中难熔金属的合金化效应,表明难熔金属Mo等在7-TiAl中有明显的Ti占位倾向,同时他们也发现Mo等难熔金属可以提高杂质元素与其邻近基体元素间的相互作用以及相应原子之间的键合强度,导致固溶强化效应,影响7-TiAl的力学性能.李虹等[171...  (本文共13页) 阅读全文>>

《湖南工业大学学报》2017年04期
湖南工业大学学报

TiAl合金显微组织分形特征及腐蚀性能研究

1研究背景Ti Al合金的密度较低、弹性模量较高,综合性能指标优于传统的高温合金,而其韧性高于普通陶瓷材料,因而在航空航天材料中展现出了令人瞩目的发展前景,成为新一代高温材料的代表之一。Ti Al合金现已成为高推重比航空发动机的高压压气机以及低压涡轮叶轮、叶盘的首选材料。欧美和日本等国已相继将Ti Al合金应用于先进航空发动机上,并做了大量的相关研究。如有研究者运用先进的制造工艺,研发了高压压气机叶片等零部件,并已交付发动机装配测试[1]。Ti Al合金作为一种优异的轻质高温材料,获得了较多科研工作者的亲睐,研究者们系统地研究了其抗高温氧化性能[2-3]、抗蠕变性能[4]、抗摩擦磨损性能[5]、抗高温腐蚀性能[6]等。为了研究自然界和非线性系统中出现的不光滑和不规则的几何体,1975年,美国著名数学家曼德尔布罗特[7](Mandelbrot)提出了分形(fractal)概念,其数学基础是分形几何。已有研究表明,分形作为一种探索事...  (本文共6页) 阅读全文>>

《有色金属加工》2017年04期
有色金属加工

纳米多孔γ-TiAl单晶力学性能的分子动力学模拟

从20世纪70年代以来,轻质的高温结构材料就受到高度重视,而金属间化合物由于其原子的长程有序排列和原子间金属键与共价键的共存性,使其能够同时兼顾金属的塑性和陶瓷的高温强度[1-3]。γ-Ti Al金属间化合物就是典型代表,其体积质量不到镍基合金的50%,具有轻质、高比强、高比刚、耐蚀、耐磨、耐高温以及优异的抗氧化性等优点,并具有优异的常温和高温力学性能,使用温度可达到700℃~1000℃,成为当代航空航天工业、兵器工业以及民用工业等领域优秀的候选高温结构材料之一,有望用于喷气发动机和涡轮等航空航天、汽车工业的耐高温部件以及超高速飞行器的翼、壳体等,具有重要的工程化应用潜力[4]。但在现场室温环境时的钛铝合金由于材料自身不均匀、微裂纹或者环境腐蚀等因素影响使得其脆性较大,延展性较小,在拉伸试验过程中延伸率往往不足1%即会断裂,远小于理论值,机械加工非常困难,致使其难以在工厂企业中批量生产[5]。具有本征脆性的Ti Al基金属间化合...  (本文共5页) 阅读全文>>