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热暴露对铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B合金的拉伸和疲劳性能的影响

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金属学报 2005年第1期41卷 108-112页

作者：崔玉友项宏福贾清杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

测量了铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B(原子分数, ％)合金的高温疲劳强度以及650℃/100 h和800℃/100h热暴露后的拉伸性能和疲劳强度,采用X射线衍射和扫描电镜等方法分析了经热暴露后合金基体组织的变化和表面层的结构.随暴露温度的提高,合... 详细信息

测量了铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B(原子分数, ％)合金的高温疲劳强度以及650℃/100 h和800℃/100h热暴露后的拉伸性能和疲劳强度,采用X射线衍射和扫描电镜等方法分析了经热暴露后合金基体组织的变化和表面层的结构.随暴露温度的提高,合金的室温塑性和疲劳强度降低, 650℃附近有一转折点,大于650℃时上述性能加速下降;合金高温疲劳性能具有相似的变化规律.显微分析表明,在热暴露或高温疲劳实验时, 表面形成的脆性层是导致合金性能降低的直接原因;而随温度的提高,表面层由渗氧层转变为氧化层是导致合金性能随温度变化出现转折的原因.

关键词： TiAl合金热暴露室温塑性疲劳强度

TiAl预合金粉末热等静压致密化机理及热处理对微观组织的影响

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金属学报 2016年第9期52卷 1079-1088页

作者：王刚徐磊崔玉友杨锐营口理工学院机电系营口115003 中国科学院金属研究所沈阳110016

采用感应熔炼气体雾化法（EIGA）制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B（原子分数,%,下同）和Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B 2种Ti Al预合金粉末,应用SEM,OM和DSC对预合金粉末进行表征.对Ti Al预合金粉末进行热等静压致密化处理,随后对致密化所得... 详细信息

采用感应熔炼气体雾化法（EIGA）制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B（原子分数,%,下同）和Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B 2种Ti Al预合金粉末,应用SEM,OM和DSC对预合金粉末进行表征.对Ti Al预合金粉末进行热等静压致密化处理,随后对致密化所得Ti Al合金进行热处理,研究了不同时效温度和冷却速率对Ti Al合金微观组织的影响.结果表明,预合金粉末的冷却速率在10^5~10^6K/s之间,随着冷却速率的增加,预合金粉末雾化过程中出现β→α＇的马氏体转变.DSC曲线表明,升温过程中在700~800℃之间发生亚稳α2相→γ相的转变.在热等静压过程中,预合金粉末初始阶段随机堆积,通过粉末颗粒流动、转动和重排实现致密度的提高.随着温度升高α2相转变为γ相;温度进一步升高,粉末颗粒发生显著塑性变形,颗粒间形成烧结颈.随着保温时间的延长,粉末间孔隙主要通过表面扩散、体积扩散和扩散蠕变连接方式完成闭合.Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B预合金粉末热等静压致密化后,其微观组织主要为细小等轴的γ相组织,以及少量的α2相和β相.Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B预合金粉末热等静压致密化后,其微观组织主要为细小等轴的γ相组织,以及少量的α2相和弥散分布的硅化物ζ-Nb5Si3.时效温度不同,等轴γ相、等轴α2相和α2/γ片层之间面积分数发生变化,其变化规律主要取决于各相的Gibbs自由能变化.冷却速率对Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B和Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B合金连续冷却相变有较大的影响.对于Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B合金,水冷主要形成等轴α2相,油冷、空冷和炉冷都形成全片层组织.对于Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B合金,水冷形成α2相和γm相,油冷和空冷形成羽毛状、Widmanst？atten片层和α2/γ片层混合组织,炉冷形成全片层组织.对比2种Ti Al合金连续冷却曲线可知,Nb元素的增加使得连续冷却曲线向无扩散型转变方向发展.

关键词： TiAl合金热处理微观组织相变

B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响

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金属学报 2002年第6期38卷 643-646页

作者：董利民崔玉友杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

对比研究了Ｂ和Ｃ含量的变化对铸造ＴｉＡｌ基合金宏观和显微组织的影响．结果表明,Ｂ或Ｃ含量的增加均能细化ＴｉＡｌ基合金的晶粒,但二者的作用特点不同．Ｂ含量对宏观组织和晶粒尺寸的影响是渐进的,而Ｃ对其影响存在一个临界含量．... 详细信息

对比研究了Ｂ和Ｃ含量的变化对铸造ＴｉＡｌ基合金宏观和显微组织的影响．结果表明,Ｂ或Ｃ含量的增加均能细化ＴｉＡｌ基合金的晶粒,但二者的作用特点不同．Ｂ含量对宏观组织和晶粒尺寸的影响是渐进的,而Ｃ对其影响存在一个临界含量．显微观察表明,微量的Ｂ就能使合金析出ＴｉＢ２,随着合金中Ｂ含量的增加,硼化物颗粒呈不同的形貌．对于含Ｃ合金,当Ｃ含量低于临界含量时,在光学尺度上观察不到碳化物相,而当Ｃ含量高于临界含量时,合金中生成大量的Ｔｉ２ＡｌＣ碳化物颗粒．讨论了Ｂ和Ｃ细化ＴｉＡｌ基合金的机制．

关键词： TiAl基合金 B或C微合金化晶粒细化铸造

高Nb-TiAl合金高温塑性变形行为及微观组织演化

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金属学报 2011年第5期47卷 587-593页

作者：王刚徐磊王永郑卓崔玉友杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

对Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B(原子分数,%)合金进行热压缩实验,采用基于动态材料模型建立的加工图研究了在变形温度为950—1300℃,应变速率为0.001—10 s^(-1)条件下的热变形行为.结果表明:在热压缩过程中,高Nb-TiAl合金在不同变形温度和... 详细信息

对Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B(原子分数,%)合金进行热压缩实验,采用基于动态材料模型建立的加工图研究了在变形温度为950—1300℃,应变速率为0.001—10 s^(-1)条件下的热变形行为.结果表明:在热压缩过程中,高Nb-TiAl合金在不同变形温度和应变速率下表现出不同的流变行为.该合金在温度为950—1200℃,应变速率为1 10 s^(-1)和温度为1250—1300℃,应变速率为10 s^(-1)两个区域内易产生流变失稳现象.在温度为950 1100℃,应变速率为0.1—0.001 s^(-1)的区域和温度为1250—1300℃,应变速率为0.001—1s^(-1)的区域内合金发生了动态再结晶.在动态再结晶区域内功率耗散效率在40%—55%之间,热变形后组织细小均匀.该合金的功率耗散效率的峰值区为1150—1200℃,应变速率为0.001 s^(-1),峰值效率为64%,在此区间内合金发生超塑性变形.

关键词：钛铝合金加工图热变形动态再结晶超塑性

TiAl合金防护涂层先驱溶胶的热分解和晶化过程

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材料研究学报 2010年第5期24卷 483-486页

作者：田晓贾清崔玉友杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

研究了作为涂层粘结剂的Y溶胶转变为凝胶后在加热过程中发生的热分解和相变过程,结果表明:在115℃凝胶中大量有机溶剂和自由水逸出,在180-280℃凝胶分子间发生缓慢的缩合反应并脱去结合水,在380℃羧酸盐分解为碱式碳酸盐,在440℃碳酸盐... 详细信息

研究了作为涂层粘结剂的Y溶胶转变为凝胶后在加热过程中发生的热分解和相变过程,结果表明:在115℃凝胶中大量有机溶剂和自由水逸出,在180-280℃凝胶分子间发生缓慢的缩合反应并脱去结合水,在380℃羧酸盐分解为碱式碳酸盐,在440℃碳酸盐分解并析出Y_2O_3微晶,在600℃Y凝胶分解完全并转化为α-Y_2O_3。

关键词：无机非金属材料溶胶-凝胶法 Y_2O_3 TG-DSC-MS 热分解

TiAl预合金粉末的表征和后续致密化显微组织特点

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金属学报 2011年第10期47卷 1263-1269页

作者：王刚郑卓常立涛徐磊崔玉友杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

采用感应熔炼气体雾化法制备了TiAl预合金粉末.粉末粒度主要分布在100—250μm,呈正态分布,粉末平均粒度为120.7μ***预合金粉末的相组成与粒度分布有关,γ相所占比例越高,预合金粉术粒度越大.小粒度的预合金粉末主要由α2相组成;预合... 详细信息

采用感应熔炼气体雾化法制备了TiAl预合金粉末.粉末粒度主要分布在100—250μm,呈正态分布,粉末平均粒度为120.7μ***预合金粉末的相组成与粒度分布有关,γ相所占比例越高,预合金粉术粒度越大.小粒度的预合金粉末主要由α2相组成;预合金粉末在温度高于500℃时效处理,发生α2→γ转变.TiAl预合金粉末相组成不同会产生后续热等静压组织局部粗化现象.XPS结果表明TiAl预合金粉末颗粒表面形成Al_2O_3和TiO_2薄膜.

关键词： TiAl 气体雾化亚稳相微观偏析

Ti-22Al-24Nb-0.5Mo粉末合金的制备及电子束焊接

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金属学报 2016年第9期52卷 1070-1078页

作者：吴杰徐磊卢正冠崔玉友杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

采用预合金粉末热等静压工艺制备了Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数,%)粉末合金,对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo粉末合金环坯和板坯进行电子束焊接.采用OM,SEM,EPMA和X射线三维成像技术对焊接接头的微观组织进行表征,研究了焊后热处理对焊接接头显... 详细信息

采用预合金粉末热等静压工艺制备了Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数,%)粉末合金,对Ti-22Al-24Nb-0.5Mo粉末合金环坯和板坯进行电子束焊接.采用OM,SEM,EPMA和X射线三维成像技术对焊接接头的微观组织进行表征,研究了焊后热处理对焊接接头显微硬度、拉伸性能和持久性能的影响.结果表明,热等静压温度显著影响Ti-22Al-24Nb-0.5Mo粉末合金的孔隙分布.在1030oC热等静压成型的粉末环坯经980oC,2 h,真空炉冷热处理后表现出较好的可焊性.焊接接头熔合区、热影响区和母材的化学成分均匀,虽然显微组织差异明显,但是显微硬度无明显区别.拉伸及持久性能测试试样皆断裂于熔合区.焊接接头熔合区存在大量的显微孔隙是焊接接头发生断裂的失效机制.焊后热处理可以减少焊缝处的显微孔隙数量,从而提高焊接接头塑性及高温持久寿命.

关键词：热等静压 Ti-22Al-24Nb-0.5Mo粉末合金微观孔隙电子束焊接

基于溶胶-凝胶法的YAlO_3/Ti_2AlC复合涂层在干燥与热分解过程中的开裂行为研究

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金属学报 2018年第7期54卷 991-998页

作者：范超贾清崔玉友杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016

采用高温金相显微镜(HTOM)等原位观察和分析手段研究了溶胶-凝胶法制备YAlO_3/Ti_2AlC复合陶瓷涂层过程中干燥与热分解阶段的开裂行为。研究发现,涂层中的开裂现象发生于凝胶体系热分解阶段,是凝胶分子链的断裂导致体系所能承受的最大... 详细信息

采用高温金相显微镜(HTOM)等原位观察和分析手段研究了溶胶-凝胶法制备YAlO_3/Ti_2AlC复合陶瓷涂层过程中干燥与热分解阶段的开裂行为。研究发现,涂层中的开裂现象发生于凝胶体系热分解阶段,是凝胶分子链的断裂导致体系所能承受的最大应力不足以抵抗涂层内逐渐积聚的应力,从而发生了涂层的开裂以及后续升温过程中裂纹的扩展现象。涂层的开裂最初往往发生在较厚的位置,因为在这些位置涂层内的应力集中更为严重。较快速升温可以使涂层表面的应力分布被局限在较小范围内,从而实现减小裂纹尺寸达到改善涂层表面质量的目的,升温速率为5℃/min时YAlO_3/Ti_2AlC复合陶瓷涂层的表面质量最佳。

关键词：开裂涂层溶胶-凝胶干燥热分解

冷却速率对Ti_3Al合金组织和拉伸性能的影响

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金属学报 2013年第11期49卷 1487-1492页

作者：王震曹磊刘仁慈刘冬崔玉友杨锐中国科学院金属研究所沈阳110016 东北大学材料与冶金学院沈阳110819

对两相区锻造的Ti_3Al合金棒材分别在1020和1150℃保温30 min,以10,1.5和0.3℃/s速度冷至室温,研究了冷速对Ti_3Al合金组织和拉伸性能的影响.结果表明,在1020℃固溶,冷速为10℃/s时,合金主要由B2相和α_2相组成;降低冷速,基体中均匀析... 详细信息

对两相区锻造的Ti_3Al合金棒材分别在1020和1150℃保温30 min,以10,1.5和0.3℃/s速度冷至室温,研究了冷速对Ti_3Al合金组织和拉伸性能的影响.结果表明,在1020℃固溶,冷速为10℃/s时,合金主要由B2相和α_2相组成;降低冷速,基体中均匀析出针状α_2/O相;冷速为0.3℃/s,等轴α_2/O相体积分数增加,针状α_2/O相粗化.随着冷速下降,合金的室温强度先升高后下降,塑性先降低后提高;600℃拉伸强度逐渐下降,塑性提高.在1150℃固溶,快速冷却时,合金主要由B2相构成,晶粒尺寸约为440μm;降低冷速,晶内均匀析出α_2/O相,呈网篮状;冷速0.3℃/s时,基体中析出的α_2/O相片层呈集束状.随着冷速下降,室温强度下降,而塑性先升高后降低;600℃拉伸强度先升高后降低,而塑性逐渐上升.结合组织分析表明,Ti_3Al合金的强度取决于晶界和α_2/O片层的尺寸,塑性受B2相体积分数以及α_2/O相的分布及体积分数影响.冷速为1.5℃/s时,Ti_3Al合金具有良好的综合力学性能.

关键词： Ti3Al合金冷却速率显微组织拉伸性能