孙红亮
,
叶飞
,
黄泽文
,
朱德贵
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.04.004
通过扫描电镜的背散射电子(BSE)、透射电子显微镜(TEM)以及拉伸和高周疲劳实验研究了对Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1B进行等温热锻后组织以及力学性能的变化.结果表明等温热锻后板条厚度、B2+ω相、等轴γ相的体积含量均有很大程度的下降,而晶粒尺寸和α2+γ板条体积分数则有增大的趋势.部分板条发生一定的弯曲畸变.抗拉强度和屈服强度提高约80 MPa,断裂延伸率仍处于较低的水平,无明显提高.疲劳极限提高约230 MPa.并分析了硼化物、板条厚度、B2+ω相等对力学性能的影响机制.
关键词:
γ-TiAl
,
等温热锻
,
板条厚度
,
力学性能
韩涛
,
黄泽文
材料科学与工艺
铸造Ti-46Al-8Ta合金经过专门设计的组合热处理,实现了晶粒细化.对晶粒细化的Ti-46Al-8Ta合金开展了在700℃大气环境中的热暴露5000h的热稳定性评定.采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等技术研究晶粒细化工艺以及热暴露对合金组织的影响,并进行了室温拉伸性能测试.研究发现,铸造Ti-46Al-8Ta合金经热等静压和α单相区固溶+空冷,以及随后的双相区退火能获取晶粒细小的“旋绕态”全片层组织.在700℃长期大气热暴露后,该细化组织发生明显的晶团融合、粗化,并生成出相当数量的B2(ω)和γ新相,导致屈服强度和塑性下降.
关键词:
Ta-containing TiAl合金
,
晶粒细化
,
热稳定性
,
相变
,
拉伸性能
孙才
,
黄泽文
稀有金属材料与工程
研究了近层片组织γ-TiAl合金Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1B(原子分数,％)在不同表面加工状态下的疲劳性能.研究发现:在该高强度TiAl合金的疲劳过程中,交变疲劳最大应力往往低于其条件屈服应力,最大受力面上不易出现局部区域塑性变形.在这样的情况下,最大受力面的表面质量变得极为关键.直接线切割的样品其条件疲劳强度呈现较大的不确定性.试样经表面磨削后喷丸处理引入约250.μm的表面压应力层,疲劳强度提高1/3左右.磨削后经电解抛光处理的试样,表面光滑平整无缺陷,其条件疲劳强度相对于直接线切割试样提高了约70％.带有V型缺口(‰=3.0)的试样,相比于其他平面样品,其疲劳寿命显著降低,且无“缺口强化”现象出现,表现出较强的缺口敏感性.同时发现,在低于条件屈服应力下疲劳裂纹萌生均属于材料屈服前的早期裂纹萌生,合金中弱的组织和相成为其萌生的优先选择:这包括等轴γ晶粒聚集区域,偏聚在晶界位置的B2(ω)晶块以及处于软位向的α2/γ片层界面.
关键词:
γ-TiAl合金
,
疲劳
,
缺口敏感性
,
显微组织
朱小龙
,
黄泽文
中国有色金属学报
采用扫描电镜、透射电镜以及拉伸和高周疲劳等试验手段研究10 000 h、700℃大气热暴露过程对Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si- 1B合金显微结构和力学性能的影响.结果表明:复合含Nb-Zr的TiAl合金的α2+γ层片组织显示出较高的热力学稳定性,合金的α2+γ层片晶团在热暴露过程中,α2→γ和α2+γ→B2(ω)相变并不普遍.合金中B2(ω)晶粒由若干微米胞构成,长期的高温热暴露导致胞壁处具有较高有序度的D88相结构的ω颗粒明显长大,且胞内也大量析出这种脆性的D88相结构的ω颗粒;同时,在B2(ω)晶内还析出微米级别的γ相,这是该合金10 000 h热暴露过程后脆性明显增加的主要原因.此外,该合金拉伸强度和条件屈服强度在热暴露过程中变化不大,室温疲劳极限甚至还有所提高.
关键词:
钛铝合金
,
热暴露
,
显微结构
,
力学性能
孙红亮
,
孙才
,
黄泽文
,
朱德贵
稀有金属材料与工程
研究了700℃长期大气热暴露对含钨/铌铸态TiAl合金的组织和力学性能的影响.研究发现,在长期的高温热暴露过程中,晶团中的γ板条显示出相当稳定的特征,没有发现任何回复、再结晶和断开现象,而亚稳定的α2板条发生了α2→α2+γ的分解,并且导致合金的脆化.α2板条发生“平行分解”后,合金的抗拉和抗疲劳性能有提高的趋势,而发生“垂直分解”后,对合金的抗拉性能是有害的.钨/铌等重元素的添加会减缓α2板条的“垂直分解”.
关键词:
TiAl
,
热稳定性
,
抗拉伸性能
,
抗疲劳性能
,
偏聚
孙红亮
,
孙才
,
黄泽文
,
朱德贵
材料科学与工艺
研究了Al含量变化对高Nb-TiAl合金的凝固组织与力学性能的影响.结果表明：随着Al含量的增加,TiAl合金晶粒尺寸呈增加趋势;当Al含量为45.7%时,凝固过程中局部区域发生包晶转变,使晶粒尺寸显著增大;室温及700℃高温拉伸强度随着Al含量的增加而呈增加的趋势,但发生包晶转变致使室温及700℃高温拉伸强度下降约200MPa;Al含量对延伸率不敏感,持久性能随Al含量的增加呈增加趋势.为控制铸锭凝固后的组织与力学性能,尽量避开包晶转变区,合金中Al含量应低于45.7%.
关键词:
TiAl合金
,
包晶转变
,
Al含量
,
显微组织
,
力学性能
丛韬
,
黄泽文
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.03.002
研究了10000h大气热暴露对不同热等静压处理状态的含钨铌TiAl合金的组织和力学性能的影响.研究发现:在长期的高温热暴露过程中,亚稳定的α2板条发生了平行于α2/γ板条界面的α2→α2+γ分解,随后在已分解成的α2+γ板条细束上发生了少量的α2+γ→B2+ω的转变.另一方面,该合金中有序共生的B2+ω偏聚物在高温热暴露过程中逐渐发生了Oswald熟化过程, 但是,B2相仍有留存.相应的力学性能测试结果表明,含钨铌TiAl合金表现出了良好的热稳定性.在10000h的长期高温热暴露后拉伸和疲劳性能均未发生明显的衰退现象.
关键词:
γ-TiAl
,
热稳定性
,
拉伸
,
疲劳
,
偏聚
,
透射电子显微镜
李作良
,
黄泽文
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2010.05.003
对全片层结构的γ-TiAl基合金Ti-44Al-8Nb-1B在700℃大气环境中的表面氧化行为进行了系统的研究.研究发现,这种高铌合金表面形成的氧化层由TiO2和Al2O3混合构成.这种高Nb合金的表面氧化导致了室温塑性的明显降低,但强度指标变化不大.相对于单纯手动抛光,手动+电解抛光能够适度提高合金表面的氧化抗力,但这种提高并未带来拉伸性能的增加.研究还发现,1 000 h氧化后,样品表面的硼化物和晶界表现出较片层晶团严重的氧化行为,分析认为这分别是硼化物缺铝和在晶界各种元素扩散较快的缘故.
关键词:
γ-TiAl基合金
,
抗氧化性
,
高铌
,
硼化物
尹权
,
黄泽文
中国有色金属学报
对合金Ti-44Al-4Nb-4Hf-1B在700℃大气气氛中开展了长达10 000 h的热暴露处理,系统地探索和分析含Nb-Hf的TiAl合金的高温热稳定性,采用透射电镜和扫描电镜观察合金的显微组织变化并测试相应的力学性能.研究发现:长期大气高温热暴露导致合金中α2+γ层片晶团内的a2层片发生了一定程度的α2→γ相变:部分α2层片转变成为细小的γ层片,到10 000 h时,α2层片的原始厚度减少了约一半.长期大气高温热暴露也导致合金中α2+γ层片条束上发生了α2+γ→B2(ω)相变:条束上部分α2+γ消失,代之以微米及亚微米尺度的B2(ω)块状相.在10 000 h时,其面积分数达到8.4％,随着高温热暴露的逐渐进行,合金的室温塑性伸长率逐渐降低.在10 000h时,合金的塑性约为热暴露前的2/3,表明在复合含Nb+Hf的TiAl合金中,热暴露所导致的“释氧脆化”和“B2+ω生成脆化”的影响有限.复合含Nb+Hf的TiAl合金具有优于单纯含Nb的TiAl合金的高温热稳定性.长期高温热暴露对合金的断裂强度和条件屈服强度没有明显的有害影响.在10 000 h时,其条件屈服强度总体上仍保持在600MPa级别,而合金的室温疲劳极限还有所提高.
关键词:
TiAl合金
,
热暴露
,
相转变
,
拉伸
,
疲劳
