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研究了Ti45Al8Nb0.8B0.2C合金的组织及高温氧化行为.XRD、SEM、TEM及EDS分析表明,合金热等静压后的组织为γ和α2相组成的片层组织,片层团晶粒内部与层片团晶界处存在条状或点状白色相TiB2;高温淬火合金发生α→γm相变,在α+γ两相区时效合金组织由不同取向的细小层片和层片交界处的α2相组成.氧化增重实验及XRD、SEM 分析表明,合金在900和1000℃氧化100 h,氧化反应常数分别为0.001 92和0.316 37,幂指数分别为1.1381和2.0076.合金在900℃氧化100 h后氧化层厚度大约为4μm,从外到内依次为:不连续的A12O3层/A12O3+TiO2混合层/富Nb层/基体.合金在1000℃氧化100 h后氧化层厚度大约为5 μm,从外到内依次为:TiO2/Al2O3+TiO2/氮化物层/基体.

关键词: TiAl基合金 , 组织 , 高温氧化

含Er高Nb TiAl基合金抗循环氧化性能研究

宫子琪 , 陈子勇 , 柴丽华 , 相志磊 , 聂祚仁

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00394

采用水冷Cu坩埚真空感应悬浮熔炼技术制备了Ti-46Al-8Nb和Ti-46Al-8Nb-0.1Er合金.根据氧化动力学,结合XRD,SEM和EDS分析氧化层的相结构、显微组织及与基体合金的界面特征,测试了合金在900℃的抗循环氧化性能.结果表明,2种合金循环氧化100 h,100 cyc均未见氧化膜剥落,Ti-46Al-8Nb-0.1Er较Ti-46Al-8Nb表现出更优良的抗氧化性能,氧化后第二层混合氧化物主要由Al2O3组成,连续致密且与基体良好结合的氧化膜可明显降低合金的氧化速率、减小氧化增重及氧化膜厚度.Er净化了合金基体,阻止O原子内向扩散,并促进TiAl氧化膜中的Al2O3形成,从而提高TiAl基合金的抗循环氧化性能.

关键词: TiAl , 循环氧化 , Er , 氧化层

TiAl基合金室温塑性的影响因素及改善方法

陈子勇 , 吴丽娟 , 周峰 , 宫子琪 , 柴丽华 , 相志磊 , 聂祚仁

材料导报

TiAl基合金因其低密度、高的弹性模量和比强度以及高温抗氧化性等特点而受到广泛的关注,成功应用于航空航天以及汽车工业等领域.但其较低的室温塑性限制了常温条件下的应用.主要讨论了TiAl基合金的室温脆性的影响因素,提出了解决室温脆性的方法,为改善合金的室温塑性提供了理论依据.

关键词: TiAl , 塑性 , 脆性 , 微观组织

Mo-La2O3阴极碳化层组织结构研究

周文元 , 张久兴 , 周美玲 , 相志磊

中国稀土学报

采用高分辨透射/扫描电镜,X射线衍射和俄歇探针等分析手段对实用型的FU-6051电子管的碳化Mo-La2O3阴弱极显微组织结构进行了观察分析.碳化Mo-La2O3阴极碳化层为疏松多孔的Mo2C块状组织,其中有许多垂直于丝轴方向的晶界与孔洞串,相互贯通直至阴极表面.碳化层与芯部基体钼结合良好,两者间无明显的过渡层.活性物质La2O3在阴极的碳化层和基体中分布均匀,但在阴极表面有相当程度的富集.La2O3在碳化层中以两种方式存在:在晶界、孔洞中以微米级的颗粒富集,在Mo2C晶体内部弥散分布纳米级La2O3粒子.

关键词: 镧钼阴极 , 碳化层 , 镧 , 微观组织与结构

TiAl合金精密铸造计算机数值模拟的研究现状与展望

相志磊 , 吴丽娟 , 柴丽华 , 杨亮 , 陈子勇

材料导报

TiAl合金具有低密度、高比强度,以及良好的抗蠕变、抗氧化性等性能,精密铸造工艺可以较好地实现TiAl合金零件尤其是复杂结构零件的成型.利用计算机数值模拟手段优化精密铸造工艺,可提高铸件品质,降低成本及缩短产品试制周期.对TiAl铸件的充型和凝固过程以及其应力和微观组织的计算机数值模拟的研究现状进行了综述和展望.

关键词: TiAl合金 , 精密铸造 , 数值模拟

TiAl合金断裂韧性的影响因素及其韧化机制

宫子琪 , 周峰 , 柴丽华 , 陈子勇 , 相志磊 , 聂祚仁

材料科学与工程学报

TiAl基合金具有低密度、高比强度、高比刚度、良好的抗蠕变性能以及高温抗氧化性能等优点,成为一种很有希望的航空、航天及汽车用高温合金,但其断裂韧性低一直是阻碍TiAl基合金应用的重要原因.分析了TiAl基合金断裂韧性的主要影响因素,介绍了改善断裂韧性的主要途径,在此基础上概述了近年来关于TiAl合金韧化机制的论述,包括内在韧化和外在韧化机制.内在韧化来源于基体滑移和韧性相韧化,外在韧化机制起源于剪切韧带韧化、裂尖钝化、裂纹分叉、偏转和扩展、显微裂尖的屏蔽、孪晶韧化等.

关键词: TiAl合金 , 断裂韧性 , 影响因素 , 韧化机制

铸造铝合金的细化机理

相志磊 , 马腾飞 , 陈子勇 , 聂祚仁 , 黄晖

材料导报

综述了不同种类细化剂Al-Ti、Al-B、Al Ti-B、Al-Ti-C对纯铝及铸造Al-Si合金细化效果的影响,阐述了细化剂细化机理,主要为异质形核和相反应机制.Al-Ti-B中B的含量对Al-Si合金细化效果有重要影响,过量的B有利于细化Al-Si合金.探讨了稀土元素对细化剂组织形貌的影响,研发高效的Al-Ti-B-RE、Al-Ti-C-RE为主要发展方向.

关键词: 铝合金 , 细化剂 , 细化机理 , 稀土