静永娟
,
高帆
,
付明杰
,
张继
物理测试
通过拉伸试验研究了铸造TiAl合金单一取向层片组织在缺口应力集中系数分别为2、3和4时的缺口敏感性.发现该合金在沿层片界面方向的应力作用下,对应各Kt水平的缺口试样均具有大于光滑试样的抗拉强度,且其缺口敏感系数相当;并根据该合金具有较好的拉伸塑性和缺口拉仲断口上存在裂纹萌生和稳态扩展区域的特征,分析讨论了其形成缺口强化效应的机制.
关键词:
TiAl合金
,
单一取向层片组织
,
缺口敏感性
静永娟
,
张继
金属功能材料
针对含0.15％(原子分数)稀土元素Gd的变形γ-TiAl合金,研究1 300 ℃/0.5 h/空冷热处理前后稀土化合物种类、形态和分布变化.变形γ-TiAl合金中存在两种稀土化合物,分别是富Al元素的Al-Gd化合物和富O元素的O-Gd化合物.在热处理过程中Al元素向Al-Gd化合物边缘扩散,基体的Ti、O元素向Al-Gd化合物扩散,因此部分Al-Gd化合物转变为由Al-Gd包围O-Gd的包裹状化合物.热处理后,Al-Gd化合物球化、尺寸减小、数量减少,体积分数由2.78％减少至1.13％,O-Gd化合物数量增加但形貌基本不变.
关键词:
TiAl合金
,
Gd元素
,
热处理
高帆
,
静永娟
,
王磊
,
王新英
,
张继
钢铁研究学报
分析了热暴露温度、时间对TiAl合金表面完整性及室温拉伸性能的影响。结果表明,热暴露温度为700℃时,热暴露后试样表面残余压应力有所降低,温度升高至750和800℃时,试样表面残余压应力变化不大。经750和800℃热暴露后,试样表面生成厚度均匀的多重表面层;观察热暴露后试样断口可以观察到沿表面层和基体界面的连续裂纹和表层剥落;随着热暴露温度升高,表面层厚度显著增大,多重表面层明显并伴有层间裂纹。这些表面变化导致材料的室温抗拉强度降低,塑性明显降低。
关键词:
TiAl合金
,
热暴露
,
拉伸性能
静永娟
,
张建伟
,
王新英
,
张继
钢铁研究学报
对TiAl合金的标准拉伸试样分别进行700℃×100h和750℃×100h的热暴露处理,观察表明,机械抛光试样的表面具有规则的抛光痕迹,经700℃×100h热暴露后试样表面生成絮状氧化物,表面仍可见机械抛光痕迹.而经750℃×100h热暴露后,试样表面生成较厚的、均匀分布的氧化层,该氧化层的显微硬度显著高于基体的显微硬度.由于合金的层片组织存在取向性,因而在氧化层与基体之间存在富铝的过渡层,有利于阻止基体的进一步氧化.测试结果表明热暴露在一定程度上降低了原抛光试样表面的残余压应力水平.拉伸结果表明,热暴露后试样的室温拉伸塑性普遍明显下降.分析认为,热暴露后合金塑性的下降主要归因于试样表面残余压应力水平的降低而弱化了表面压应力对拉伸中表面裂纹萌生的抑制作用,750℃×100h热暴露试样承载能力的明显降低与拉伸中氧化层与基体的界面处出现的连续裂纹有关.
关键词:
TiAl
,
热暴露
,
拉伸性能
静永娟
,
李长荣
,
杜振民
,
王福明
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.05.007
考虑温度对晶格常数的影响,运用固体与分子经验电子理论,对Al-Ag合金的η型GP区的价电子结构进行计算;在此基础上,运用Becker推广模型,对该体系的η型GP区与基体之间的界面能进行预测.从计算得到的各种价电子成键结果中发现,η型GP区的Ag-Ag原子之间的结合倾向最大,表明时效过程中,Ag原子容易以η型GP区的形式出现偏聚;与原合金的均相过饱和固溶体相比,η型GP区有较强的共价键络,是Al-Ag合金时效硬化的重要原因;η型GP区与基体的共格界面能较基体晶粒间的界面能低,是η型GP区形成和生长的有利条件,同时计算结果体现了温度对界面能的影响.
关键词:
Al-Ag合金
,
η型GP区
,
价电子结构
,
界面能
静永娟
,
付明杰
,
王新英
,
张继
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.027
在Al=44%～49%(原子分数)和Ti/Al原子比为52/48的条件下,以固体与分子经验电子理论为基础,利用键距差法计算并比较合金化前后晶胞价电子结构中的最大共价电子数目,在影响原子间结合力方面对合金元素M的固溶强化作用进行评价.计算结果表明,在M=[0～010]%范围内,V,Nb,Cr,Zr和Hf的添加均可以强化TiAl合金;当合金元素属于同副族、且杂化状态相同时,元素对最大共价电子数目不敏感;当合金元素属于同副族、而不同杂化状态时.元素的成键电子数目较大,则强化作用较强.可见,融入TiAl晶胞形成置换固溶体的合金元素,其强化作用取决于合金元素能够提供的成键电子数目的多少;成键电子数目越多,则成键后键上的最大共价电子数目越大,使得该结构基元的强度越大;大量的该种结构基元可对基体产生明显的强化作用.计算结果与已有实验结果吻合,采用该方法可以为固溶强化TiAl合金的优化设计提供理论参考.
关键词:
TiAl
,
价电子结构
,
合金化
静永娟
,
朱春雷
,
李胜
,
王新英
,
张继
机械工程材料
采用磨削和抛光作为最后工序制备了铸造TiAl合金的标准拉伸试样,对比分析了两种试样的表面质量和表面残余应力,并进行了室温拉伸试验.结果表明:经磨削和抛光后TiAl合金表面的显微组织与其铸态的相同,均为近层片状组织;抛光使试样表面粗糙度由磨削后的0.51μm降至0.22μm,磨痕数量减少,磨痕由锐角变为钝角;两种试样表面均为残余压应力状态,但抛光表面的残余压应力较高;抛光后试样的室温伸长率明显提高,由磨削后的1.33%增至2.33%.
关键词:
TiAl合金
,
表面状态
,
室温塑性
静永娟
,
李长荣
,
杜振民
,
王福明
,
宋月鹏
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.06.034
考虑温度对点阵常数的影响,运用固体经验电子理论,在实验时效温度区间,对Al-Cu合金GP区的价电子结构进行计算,并在此基础上计算了GP区与基体间的界面能.计算得到的价电子成键结果表明,Al原子和Cu原子之间的结合倾向最大,在时效过程中,Al和Cu原子容易以GP区形式出现;GP区有较强的共价键络,是Al-Cu合金时效硬化的重要原因;GP区与基体间的共格界面能较低,是GP区生长的有利条件.
关键词:
Al-Cu合金
,
GP区
,
价电子结构
,
界面能
付明杰
,
静永娟
,
张继
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.05.014
采用Gleeble-1500试验机对经过挤压比为12开坯后的γ-TiAl合金在温度为900～1100℃、应变速率为0.01～1s<'-1>、变形量为70%等温恒应变速率下的热变形行为进行了研究,获得了变形条件范围内的流变应力数据,并利用Ze-ner-Hollomn参数和Arrhenius方程得出γ-TiAl合金的本构方程.结果表明:γ-TiAl合金在900℃,应变速率为1s<'-1>和0.1s<'-1>的条件下新生动态再结晶品粒较少,并且动态再结晶发生的热力学条件比一般高温合金更加苛刻.所获得的流变应力方程为σ=48.1(1nε+413.53×10<'3>/RT-28.37);其热变形激活能Q=413.53kJ/mol,为科学设计和有效控制γ-TiAl合金的锻造工艺提供了理论依据.
关键词:
γ-TiAl合金
,
挤压开坯
,
热压缩
,
流变应力
,
动态再结晶
