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
陈艳飞
,
陈玉勇
,
田竟
,
肖树龙
,
徐丽娟
中国有色金属学报
选用CaO增强的ZrO2作为TiAl熔模精密铸造用陶瓷型壳的面层材料,通过OM、SEM、EDS和XRD对TiAl合金界面反应处进行形貌分析和元素线扫描分析,研究离心熔模铸造TiAl合金与ZrO2型壳的界面反应.结果表明:在较低的转速(200 r/min)条件下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度较小,大约为5 μm;而在较高的转速(400 r/min)情况下,ZrO2陶瓷与TiAl合金的反应层厚度约为20 μm,界面有轻微粘砂.
关键词:
TiAl合金
,
离心熔模铸造
,
ZrO2型壳
,
界面反应
徐丽娟
,
韩兆祥
,
陈玉勇
,
郭永良
,
陈子勇
材料科学与工艺
为了研究Nb元素对Ti-10Mo合金组织和性能的影响,采用钨电极熔化、离心浇注工艺制备了4种钛合金(Ti-10Mo-XNb,X=0,3,7,10),分析并测试了Nb元素对Ti-10Mo合金铸态组织和力学性能的影响.研究结果表明:随着Nb含量的增加,3种Ti-Mo-Nb合金的铸态组织和相组成发生了改变,Ti-10Mo-3Nb合金由等轴的α+β晶粒组成,Ti-10Mo-7Nb合金由等轴的B晶粒组成,Ti-10Mo-10Nb合金由少量等轴和大量枝状的β晶粒组成.另外,随着Nb含量的增加,3种Ti-Mo-Nb合金的维氏硬度、压缩强度、弹性模量降低,压缩率和抗弯强度升高,压缩断口和弯曲断口由脆性断裂向韧性断裂转变.Ti-Mo-Nb合金有望成为新型的生物医用材料.
关键词:
钛合金
,
铸态组织
,
相组成
,
力学性能
,
断口形貌
王晓鹏
,
徐丽娟
,
陈玉勇
,
肖树龙
,
孔凡涛
,
禹基道
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2011.05.004
采用高能机械球磨和脉冲电流活化烧结方法制备了一种新型的不含Al、V等有毒元素的β钛合金基体的Ti35 Nb2.5Sn5HA生物复合材料.研究了不同机械球磨时间球磨的Ti35 Nb2.5Sn5HA粉末以及用这几种粉末烧结制备的样品微观组织和显微硬度变化,球磨时间对烧结复合材料的微观组织和性能的影响.结果表明:随着球磨时间的增加,Ti35Nb2.5Sn5HA粉末的颗粒尺寸逐渐减小,Nb和Sn开始与Ti发生固溶,形成Ti的过饱和固溶体,而且α-Ti也开始向β-Ti转化.当球磨时间达到12h,球磨粉末中α-Ti完全转化为β-Ti,粉末颗粒的平均尺寸为500 nm左右.12 h球磨的粉末烧结制备的复合材料具有超细晶粒尺寸,晶粒平均尺寸为200 nm,这种复合材料的维氏显微硬度可以达到10 187.3 MPa.
关键词:
Ti35 Nb2. 5Sn5HA复合材料
,
高能球磨
,
电流活化烧结
,
微观结构
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
杨非
,
陈玉勇
,
孔凡涛
,
肖树龙
,
徐丽娟
中国有色金属学报
采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备名义成分为Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y(摩尔分数,%)的高质量合金铸锭,采用XRD、OM、SEM及TEM等分析手段分析研究该合金的组织演变过程,同时进行力学性能测试.结果表明:Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y合金具有近层片组织结构,由γ、α2和β三相组成;经包套锻造处理后,合金的晶粒尺寸显著减小,由100 μm下降至7 μm左右;合金的室温屈服强度提高220 MPa左右,达到620 MPa,室温伸长率提高到1.08%;经700 ℃处理后,该合金的屈服强度从562 MPa升高到708 MPa,伸长率从7.6%提高到35.55%.
关键词:
TiAl合金
,
包套锻造
,
组织
,
性能
徐丽娟
,
陈玉勇
,
陈子勇
,
郭永良
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2007.02.005
对不同Mo含量(5%、10%、15%和20%,质量分数)的二元Ti-Mo合金的显微组织和机械性能进行了研究.结果表明:当Mo含量为5%时,合金由单一的等轴a相组成;Mo含量为10%时,等轴a晶粒内部有针状析出物;当Mo含量为15%、20%时,合金由单一的等轴β相组成.Mo含量为10%,合金的综合性能最好:硬度为4510 MPa,压缩强度为1636MPa,压缩率为22.5%,弹性模量为29.8 GPa.Mo含量的增加有利于合金组织的细化,塑性的提高.Ti-Mo合金是一种有发展前景的口腔修复用钛合金.
关键词:
Ti-Mo合金
,
显微组织
,
机械性能
陈玉勇
,
韩建超
,
肖树龙
,
徐丽娟
,
田竟
中国有色金属学报
TiAl合金作为新型轻质高温结构材料，其熔炼及制备技术难度大、铸态组织较粗大、室温塑性较低和高温抗氧化能力的不足成为限制其应用的关键。从材料制备成形和合金成分两个角度综述稀土元素Y在TiAl基合金中应用的研究进展，总结国内外对Y2O3陶瓷坩埚和型壳面层在TiAl合金熔炼和精密铸造及制备成形过程中的研究进展；阐述稀土元素Y在合金中的形态与分布及其对合金铸态组织的细化及作用机理，并分析Y对合金室温力学性能和抗氧化性能的影响，对Y在TiAl基合金中的进一步研究应用提出建议。
关键词:
TiAl基合金
,
稀土元素Y
,
组织细化
,
力学性能
,
抗氧化性能
陈玉勇
,
陈艳飞
,
田竟
,
孔凡涛
,
肖树龙
,
徐丽娟
稀有金属材料与工程
TiAl基合金作为一种新型轻质高温结构材料,以其密度低、比强度和比模晕高,具有较好的抗氧化和蠕变性能以及优异的抗疲劳性能,在航空航天和汽车等领域具有广阔的应用前景.本文主要介绍了TiAl基合金的熔炼技术、熔模精密铸造技术及应用研究,并提出了TiAl基合金熔模精密铸造技术的不足与展望.
关键词:
TiAl基合金
,
熔模精密铸造
,
熔炼技术
,
应用研究
