肖树龙
,
田竞
,
徐丽娟
,
陈玉勇
,
于宏宝
,
韩杰才
,
张德良
稀有金属材料与工程
采用双步球磨法和放电等离子烧结(SPS)技术制备细晶Ti-47Al(at%)合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪以及透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段对球磨后的粉末形貌结构、相组成以及烧结块体的显微组织结构进行观察和分析.结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸在20～40μm之间,内部结构均匀,主要由TiAl和Ti3Al相组成.放电等离子烧结后的块体主要由主相TiAl和少量的Ti3Al相及Ti2Al相组成,随着烧结温度的升高,Ti3Al相含量有所增加.当烧结温度为1000℃时,烧结块体获得的主要是等轴晶组织,等轴晶粒尺寸大多数在100～250nm之间.当烧结温度为1100℃时,烧结块体致密、无孔洞,等轴晶粒有明显长大的现象,显微组织主要由等轴状的TiAl相和片层状的Ti3Al相组成.
关键词:
TiAl合金
,
双步球磨
,
放电等离子烧结
,
显微组织结构
陈玉勇
,
于宏宝
,
张德良
,
孔凡涛
稀有金属材料与工程
采用低温高能球磨法制备了两种Ti/Al复合粉末,粉末组成为Ti-47Al(at%),Ti-45Al-2Cr_2Nb-1B-0.5Ta(at%).研究两种粉末在球磨过程中显微组织结构演化、形貌变化.结果表明,降低球磨温度能够有效控制球磨颗粒尺寸,低温条件及合金元素共同作用可以获得高质量的细晶均匀化复合结构粉末.在低温(-140-5)℃不加过程控制剂条件下球磨12 h,Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta(at%)粉末粒度得到有效细化,表现出精细均匀化复合结构粉末,Ti与Al晶粒尺寸分别约为16 nm,9 nm.在相同条件成分为Ti-47Al(at%)球磨5.2 h,Ti与Al元素没有很好复合及成分均匀化,两种成分球磨条件下均未有新相生成.在不加过程控制剂条件下,低温环境球磨和合金元素添加对机械合金化过程具有十分重要影响.
关键词:
高能球磨
,
低温
,
纳米结构
,
粉末冶金
,
γ-TiAl基合金
肖树龙
,
徐丽娟
,
陈玉勇
,
于宏宝
中国有色金属学报
doi:10.1016/S1003-6326(11)61287-9
采用双步球磨法和放电等离子烧结技术制备细晶Ti-45Al-2Cr-2Nb- 1B-0.5Ta-0.225Y(摩尔分数,％)合金,并研究烧结温度、显微组织和力学性能之间的关系.结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸为20～40 μm,主要由Ti3Al和Ti3A1相组成.放电等离子烧结后的块体由主相TiAl、少量的Ti3Al相及Ti2Al和TiB2相组成.当烧结温度为900℃时,烧结块体获得的主要组织是等轴晶组织,等轴晶粒尺寸大多数在100～200nm的范围内,合金的压缩断裂强度为2769 MPa,压缩率为11.69％,抗弯强度为781 MPa;当烧结温度为1000℃时,等轴晶粒明显长大,TiB2相明显增多,合金的压缩断裂强度为2669 MPa,压缩率为17.76％,抗弯强度为652MPa.随着烧结温度的升高,合金的维氏硬度由658降低到616.压缩断口形貌分析表明,合金的断裂方式为沿晶断裂.
关键词:
TiAl基合金
,
机械合金化
,
放电等离子烧结
,
显微组织结构
,
力学性能
肖树龙
,
于宏宝
,
韩杰才
,
徐丽娟
,
陈玉勇
中国有色金属学报
采用双步球磨法和放电等离子烧结技术制备细晶Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)(摩尔分数,%)合金,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等对球磨后的粉末形貌、相组成以及烧结块体的显微组织结构进行观察和分析,研究烧结温度对Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸为10～40 μm,内部结构较均匀,主要由TiAl和Ti3Al相组成;放电等离子烧结后的块体主要由主相TiAl、少量的Ti3Al相及Ti2Al和TiB2相组成;当烧结温度为1 000 ℃时,烧结块体主要为等轴晶组织,等轴晶粒平均尺小于500 nm;当烧结温度为1 100 ℃时,烧结块体致密、无孔洞,部分等轴晶粒明显长大;随着烧结温度的升高,Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金的显微硬度随之增大,抗压强度和抗弯强度却随之降低;压缩断口形貌分析表明:Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金在1 000 ℃时,属于沿晶断裂,在1 100 ℃时,断口以沿晶断裂为主,存在部分解理断裂.弯曲断口形貌分析表明:Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金以沿晶断裂为主,存在部分解理断裂.
关键词:
TiAl合金
,
双步球磨
,
放电等离子烧结
,
显微组织
,
力学性能
于宏宝
,
陈玉勇
,
张德良
,
陈艳飞
稀有金属材料与工程
采用低温高能球磨法和热等静压技术制备出细晶Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B合金,采用XRD、TEM对热等静压烧结后组织形貌进行分析,采用INSTRON 4200型拉伸试验机对热等静压后的材料进行拉伸性能测试.研究表明,在不同条件下烧结,其相组成为γ-TiAl和少量Ti3Al,晶粒尺寸为细晶结构(低于500 nm).对块体材料进行室温和高温拉伸试验,研究表明室温具有很低的塑性,认为粉末间没有很好的结合:850℃高温拉伸试验,强度为60～80 MPa、延伸率为63%～101%,具有很好的塑性,表现出很好的高温可成形性.这表明,可以在800～900℃条件对钛铝烧结块进行二次加工(锻造或轧制)获得致密高强度的细晶钛铝块体或板材;对热等静压制备的TiAl的可成形性进行了讨论.
关键词:
γ-TiAl
,
热等静压
,
细晶结构
,
高能球磨
,
粉末冶金
于宏宝
,
陈玉勇
,
张德良
稀有金属材料与工程
以元素粉末为起始粉末,采用双步球磨法(球磨+热处理+球磨)制备TiAl基纳米晶多相结构粉末(粉末成分为Ti-47Al(at%)、Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta(at%)).采用xRD、SEM、EDs、DTA、粒度分布仪对两种粉末颗粒在球磨和热处理过程中的特性进行了表征和分析.结果表明,采用双步球磨法制备的多相结构纳米晶粉末杂质含量低,粒度分布均匀,合金元素弥散分布.一步球磨6 h获得Ti/Al均匀复合结构及实现Ti(Al)部分固溶;700℃,2 h热处理获得Ti3Al、Ti、Al3Ti、TiAl相,Al相已经消失;二步球磨实现晶粒尺寸、颗粒尺寸进一步细化.
关键词:
双步球磨法
,
高能球磨
,
纳米结构
,
γ-TiAl基合金
