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TiAl合金显微组织细化

金属学报 2008年第5期44卷 551-556页

作者：陈玉勇孔凡涛哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

合金化与热加工工艺对TiAl合金的组织、性能及成形有着重要的影响,简述了通过合金化细化TiAl合金凝固组织,以及熔模精密铸造、包套锻造、板材轧制、快速凝固、机械合金化与烧结等热加工技术,并探讨了不同热加工技术对TiAl合金的显微组... 详细信息

合金化与热加工工艺对TiAl合金的组织、性能及成形有着重要的影响,简述了通过合金化细化TiAl合金凝固组织,以及熔模精密铸造、包套锻造、板材轧制、快速凝固、机械合金化与烧结等热加工技术,并探讨了不同热加工技术对TiAl合金的显微组织与性能的影响.

关键词： TiAl合金热加工显微组织性能

氧和氮对TiAl合金精密热成形显微组织和力学性能的影响

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精密成形工程 2022年第11期14卷 199-209页

作者：王鑫陈玉勇孔凡涛哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

TiAl合金因其密度低、比强度高,在700~900℃具有良好的耐氧化性、抗蠕变和疲劳性能等优点,是最具应用前景的耐高温结构材料。氧、氮原子在TiAl合金真空熔炼、精密铸造、粉末冶金和增材制造等精密热成形中的变化,对组织转变和性能的影响... 详细信息

TiAl合金因其密度低、比强度高,在700~900℃具有良好的耐氧化性、抗蠕变和疲劳性能等优点,是最具应用前景的耐高温结构材料。氧、氮原子在TiAl合金真空熔炼、精密铸造、粉末冶金和增材制造等精密热成形中的变化,对组织转变和性能的影响不可忽视,氧、氮原子使合金室温塑性降低,是限制其工程化应用的关键因素之一。介绍了氧、氮原子对TiAl合金在精密热成形过程中显微组织和力学性能的影响,并进一步阐述了热成形工艺参数与TiAl合金氧和氮含量之间的关系。

关键词： TiAl合金成形工艺氧含量显微组织力学性能

γ-TiA1/TC4复合板材的制备及组织性能研究

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稀有金属材料与工程 2009年第8期38卷 1484-1486页

作者：孔凡涛陈玉勇哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

提出了制备γ-TiAl/Ti合金复合板材的技术思想。采用包套轧制技术在1150℃轧制出厚度为3mm的Ti-43Al-9V-0.3Y/Ti-6Al-4V复合板材,其中Ti-43Al-9V-0.3Y合金层的厚度约为2.3mm,Ti-6Al-4V合金层的厚度约为0.7mm。复合板材的总变形量为80%... 详细信息

提出了制备γ-TiAl/Ti合金复合板材的技术思想。采用包套轧制技术在1150℃轧制出厚度为3mm的Ti-43Al-9V-0.3Y/Ti-6Al-4V复合板材,其中Ti-43Al-9V-0.3Y合金层的厚度约为2.3mm,Ti-6Al-4V合金层的厚度约为0.7mm。复合板材的总变形量为80%。包套轧制后板材外形完整、无应力开裂。分析表明,复合板材的界面相主要由α2-Ti3Al构成。拉伸性能测试结果表明,随着Ti-6Al-4V合金层厚度的增加,复合板材室温下的抗拉强度、延伸率都得到了显著的提高。当Ti-6Al-4V合金层厚度达到0.7mm时(板材总厚2mm),室温强度和延伸率分别超过800MPa和4%,700℃条件下延伸率超过25%。

关键词： TiAl合金复合板材轧制性能

Effects of rolling deformation on microstructure and hardness of Ti-45Al-9Nb-0.3Y alloy

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Journal of Rare Earths 2016年第2期34卷 197-202页

作者：张树志张长江侯赵平孔凡涛陈玉勇 School of Materials Science and Engineering Taiyuan University of Technology Shanxi Key Laboratory of Advanced Magnesium-based Materials Taiyuan University of Technology National Key Laboratory for Precision Hot Processing of Metals Harbin Institute of Technology

The microstructure evolution of as-rolled Ti-45Al-9Nb-0.3Y alloy as well as the nanohardness ofβ/B2 matrix was investigated by means of scanning electron microscopy (SEM) in backscattered electron mode (BSE) mode, transmission electron microscopy (TEM) and nanoindentation. This high Nb containing TiAl based alloy was rolled with 50%, 60%, 65% reduction, respectively. Omega phase precipitated in B2 phase with an orientation relationship of {110}β//{1120}ω and β//ω. Moreover, with the increase of de-formation reduction, rod-like structure which was formed inγ grain transformed from (α2+γ) lamellae structure intoα2 phase only. Addi-tionally, nanoinentation experiment revealed that the precipitation hardening ofω phase increased the hardness ofβ/B2 phase.

关键词： high Nb containing TiAl based alloy TNB alloy hot rolling omega phase phase transformation nanohardness rare earths

β型γ-TiAl合金的组织特征及其超塑性变形行为

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稀有金属材料与工程 2015年第4期44卷 892-896页

作者：牛红志张于胜陈玉勇西北有色金属研究院陕西西安710016 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

研究了热变形作用下β型γ-Ti Al合金Ti-43Al-4Nb-2Mo-0.5B（at%）的组织演变过程,以及锻态组织的高温超塑性变形行为。结果表明：包套锻造过程中,层片晶结构发生快速分解L（α/γ）→γ＋β,γ和β晶粒发生显著的动态再结晶,锻态组织... 详细信息

研究了热变形作用下β型γ-Ti Al合金Ti-43Al-4Nb-2Mo-0.5B（at%）的组织演变过程,以及锻态组织的高温超塑性变形行为。结果表明：包套锻造过程中,层片晶结构发生快速分解L（α/γ）→γ＋β,γ和β晶粒发生显著的动态再结晶,锻态组织主要由大角度晶界的γ和B2细晶组成;该合金大角度晶界为主的γ＋B2/β细晶变形组织在900-950℃之间表现出典型的低温超塑性变形行为,950℃/1.0×10-4 s-1时延伸率可达405%;超塑性变形过程中残余层片晶结构完全分解,γ和B2/β晶粒进一步动态再结晶细化;γ和B2/β晶粒的晶界滑移是该合金超塑性变形的主要变形机制。

关键词： β型γ-TiAl 组织超塑性变形机制

热机械处理对Ti-45Al-5Nb-0.3Y合金的显微组织与力学性能的影响

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金属学报 2008年第6期44卷 757-763页

作者：孔凡涛陈玉勇李宝辉哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

包套锻造Ti-45Al一5Nb-0.3Y合金由大量细小的动态再结晶等轴,γ晶粒(晶粒尺寸可达1—2μm)、弯曲或破碎的层片和少量的残余平直层片组成,变形组织含有大量位错及少量变形孪晶,锻态试样抗拉强度(σb)、延伸率(δ)分别达到708.1 MPa和0.9... 详细信息

包套锻造Ti-45Al一5Nb-0.3Y合金由大量细小的动态再结晶等轴,γ晶粒(晶粒尺寸可达1—2μm)、弯曲或破碎的层片和少量的残余平直层片组成,变形组织含有大量位错及少量变形孪晶,锻态试样抗拉强度(σb)、延伸率(δ)分别达到708.1 MPa和0.95%.再通过不同的热处理分别得到品粒细小的双态组织、近层片组织和全层片组织,经1320℃/30 min炉冷后得到双态组织,层片晶粒尺寸(d_1)约为20μm,层片体积分数((?)1)约为60%,具有最高的δ,约为1.9%,σ_b约为658.9 MPa,为穿晶和沿晶混合断裂;经1340℃/30 min炉冷后得到近层片组织,d_1约为60μm,(?)1约为95%,σ_b约为690.2 MPa,δ约为1.75%,主要为穿晶(层片)断裂;经1370℃/15 min炉冷后得到细小全层片组织(d_1约为40μm),具有最高的σ_b,约为715.1 MPa,δ约为1.51%,为穿晶断裂。

关键词： Ti—45Al-5Nb-0.3Y合金热机械处理组织力学性能相变

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TiAl金属间化合物粉末冶金技术研究进展

稀有金属材料与工程 2016年第9期45卷 2466-2472页

作者：周海涛孔凡涛陈玉勇哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001

粉末冶金可以避免铸锭冶金过程中出现的宏观偏析、枝晶偏析、化学成分不均匀、组织不一致等缺陷,是制备TiA l合金的重要方法。本文综述了近年来国内外TiA l合金粉末冶金的研究进展,介绍了预合金法、元素粉末法和机械合金化法3种TiA l粉... 详细信息

粉末冶金可以避免铸锭冶金过程中出现的宏观偏析、枝晶偏析、化学成分不均匀、组织不一致等缺陷,是制备TiA l合金的重要方法。本文综述了近年来国内外TiA l合金粉末冶金的研究进展,介绍了预合金法、元素粉末法和机械合金化法3种TiA l粉末制备方法及其各自的烧结方法。同时评述了各烧结方法的优缺点及其制备合金的力学性能,并指出了粉末冶金制备TiA l合金今后有待改善的研究方向。

关键词： Ti Al合金粉末冶金制备方法烧结技术力学性能

砂型铸造ZL205A合金组织与力学性能的研究

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特种铸造及有色合金 2005年第2期25卷 75-78页

作者：舒群陈玉勇徐丽娟哈尔滨工业大学

研究了砂型铸造ZL2 0 5A合金在铸态和热处理 (T6)态下合金的显微组织和力学性能。结果表明 :铸态ZL2 0 5A合金基体相为α(Al)固溶体 ,枝晶间和晶界上有α(Al)、θ(Al2 Cu)相和Cd相的共晶组织。晶界处存在θ和T(Al12 CuMn2 )相的混合组... 详细信息

研究了砂型铸造ZL2 0 5A合金在铸态和热处理 (T6)态下合金的显微组织和力学性能。结果表明 :铸态ZL2 0 5A合金基体相为α(Al)固溶体 ,枝晶间和晶界上有α(Al)、θ(Al2 Cu)相和Cd相的共晶组织。晶界处存在θ和T(Al12 CuMn2 )相的混合组织。另外 ,还有少量的灰色块状ZrAl3 相、条状Al3 Ti相分布在α固溶体上。合金中添加的少量Ti、V、Zr和B等元素 ,可有效地细化晶粒。T6固溶处理时 ,θ相和Cd相溶入α固溶体中 ,二次T相呈弥散小质点析出 ,组织中还存在片状Al3 Ti的偏析物和未完全溶解残留在晶界上的Al2 Cu相。合金 (T6)抗拉强度随温度的升高呈下降的趋势 ,合金在不同温度下均为延展性断裂。

关键词：砂型铸造 ZL205A合金显微组织力学性能抗拉强度

Ti-48Al-2Cr-2Nb-(Ni,TiB_(2))合金凝固组织演变规律及力学性能研究

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稀有金属材料与工程 2022年第6期51卷 2316-2322页

作者：王昊谢广明贾燚姚昊明王涛肖树龙陈玉勇韩建超太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110000 哈尔滨工业大学金属精密热加工国防重点实验室黑龙江哈尔滨150001 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心山西太原030024

TiAl合金作为轻质耐高温材料,在一定温度范围内成为替代镍基高温合金的重要材料,但其铸态室温塑性和强度低,限制其进一步工程应用。采用真空感应凝壳熔炼工艺系制备铸锭,研究TiB_(2)和Ni元素共同添加对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金凝固组织和力... 详细信息

TiAl合金作为轻质耐高温材料,在一定温度范围内成为替代镍基高温合金的重要材料,但其铸态室温塑性和强度低,限制其进一步工程应用。采用真空感应凝壳熔炼工艺系制备铸锭,研究TiB_(2)和Ni元素共同添加对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,TiB_(2)及Ni合金化后,合金的凝固路径和初生相并未改变,晶粒尺寸从700μm细化至100μm,生成片状TiB_(2)和富镍τ_(3)相,τ_(3)相的纳米硬度达到8.3 GPa,远高于片层团和块状γ相。T4822-(Ni,TiB_(2))合金的室温拉强度与基体合金相近,断裂伸长率提高30%。700~900℃时,T4822-(Ni,TiB_(2))合金的抗拉强度始终高于基体合金,在900℃时抗拉强度达到365 MPa,较基体合金提高9%。800和900℃时T4822-(Ni,TiB_(2))合金的断裂伸长率分别达到25.3%和36.1%,远高于基体合金。晶粒细化和晶界处的块状γ相是T4822-(Ni,TiB_(2))合金塑性提升的主要原因,其良好的高温强度则可以归因于片层团内部和界面处硬质硼化物和富镍τ_(3)相。

关键词： TiAl合金合金化显微组织增强相力学性能