梁作俭
,
许庆彦
,
李俊涛
,
李世琼
,
张继
,
柳百成
,
仲增墉
稀有金属材料与工程
根据熔模型壳离心浇注的铸造工艺特点,建立了γ-TiAl增压涡轮凝固传热过程的数值模型,推导了离心压力下γ-TiAl金属间化合物的凝固收缩和补缩过程数学模型,模拟计算了γ-TiAl增压涡轮铸件的温度场和收缩缺陷.结果表明,模型能可靠计算γ-TiAl增压涡轮铸件凝固过程的温度分布和准确预测铸件的收缩缺陷,数值模拟结果与实验结果吻合良好.数值模拟结果证实了前期工作所提出的进一步减少及消除收缩缺陷的优化工艺措施的合理性.
关键词:
γ-TTil
,
数值模拟
,
熔模铸造
,
收缩缺陷
,
增压涡轮
曾卫东
,
徐斌
,
何德华
,
梁晓波
,
李世琼
,
张建伟
,
周义刚
稀有金属材料与工程
基于动态材料模型(DMM),建立了Ti2AlNb基合金(Ti-22A1-25Nb)在温度940℃～1060℃,应变速率0.001 s-1～10s-1范围内的加工图,并利用该图分析了合金的高温变形特性.结果发现:在温度940℃～970℃,应变速率0.4 s-1～10 s-1和温度970℃～1060℃,应变速率1 s-1～10 s-1范围为流动失稳区,前者范围内主要发生绝热剪切变形和45°角剪切开裂,功率耗散率达到最小值;后者区域内以局部塑性流动和纵向开裂为主,功率耗散率小于33%.热加工图的其余部分为塑性加工的"安全区",主要发生再结晶.在温度940℃～970℃,应变速率0.001 s-1～0.4 s-1范围,以a2/O相板条球化为主;在温度970℃～1030℃,应变速率0.001 s-1～1 s-1范围,功率耗散率为35%～45%,呈现连续再结晶特征.在温度1030℃～1060℃,应变速率0.001 s-1～0.1 s-1范围,功率耗散率为45%～66%,达最大值,发生连续再结晶晶粒长大.
关键词:
Ti2AlNb基合金
,
Ti-22Al-25Nb
,
加工图
,
开裂
,
绝热剪切变形
,
再结晶
梁作俭
,
许庆彦
,
李俊涛
,
李世琼
,
张继
,
柳百成
,
仲增墉
稀有金属材料与工程
γ-TiAl金属间化合物的成形工艺是材料成形领域的前沿领域和研究热点.本研究采用水冷铜坩埚真空感应凝壳技术和熔模型壳离心浇注的铸造方法制备γ-TiAl增压涡轮,通过改善冒口工艺获得了健全的γ-TiAl涡轮铸件,分析了γ-TiAl增压涡轮的凝固过程和收缩缺陷产生原因.结果表明,增大冒口与铸件的模数之差以及冒口与铸件的体积之比有利于减少及消除涡轮铸件的收缩缺陷.为给数值模拟研究提供热物性参数,针对涡轮铸件用钛铝合金,实验测试了合金的热膨胀系数、比热和热导率等物性参数,其与温度的关系分别为:αl=8.10651+0.0073T-2.97619E-6T2;CP=668.28158-0.013T+1.11905E-4T2;λ=19.82252-0.02781T+6.51497E-5T2-3.21096E-8T3.
关键词:
γ-TiAl
,
熔模铸造
,
增压涡轮
,
收缩缺陷
,
物性参数
梁作俭
,
许庆彦
,
李俊涛
,
李世琼
,
张继
,
柳百成
,
仲增墉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.03.011
根据金属液凝固收缩理论和多孔介质中流体流动原理,建立了离心压力下Ti-Al合金精密铸件中微观缩松缺陷预测的数学模型,采用该模型对Ti-Al增压涡轮铸件进行模拟计算,并进行了实验验证.结果表明,数学模型能够合理反映离心转速、离心半径、温度梯度和冷却速度等重要因素对微观缩松的影响规律,数值模拟结果与实验结果相吻合.分析增压涡轮的计算结果表明,在涡轮轴向,温度梯度值是影响微观缩松度如何分布的主要原因;在涡轮径向,温度梯度、冷却速度和离心半径的共同作用决定着微观缩松度的变化规律.提高温度梯度,降低冷却速度,充分利用离心压力对枝晶间补缩的有效作用,有利于减少涡轮内部的微观缩松,保证叶片和涡轮的组织致密性和力学性能.
关键词:
Ti-Al合金
,
微观缩松
,
数学模型
,
精密铸件
张建伟
,
张海深
,
张学成
,
梁晓波
,
程云君
,
李世琼
稀有金属材料与工程
研究Ti-23A1-17Nbat%,下同)合金在不同热处理条件下形成的双态组织的微观细节特征及其形成规律,分析双态组织细节特征对力学性能的影响,探讨综合改善合金拉伸性能和高温持久性能的途径.结果表明,经α2+曰2两相区温度变形的该合金,通过固溶处理/连续冷却和固溶快冷+时效两种方式的热处理均可形成双态组织.其中固溶快冷+时效方式可以实现O相板条数量、尺寸、分布及排列更有效的控制,时效温度的降低有助于板条的细化和混乱排列.在α2相等轴颗粒形貌及体积分数基本一致(约15%～20%)的情况下,O相板条体积分数的增加有利于合金高温持久性能的显著提高,但会造成合金室温拉伸延伸率的下降;O相板条的细化有利于合金室温和高温拉伸性能的同时改善,但使高温持久性能有所降低;通过1060℃固溶处理/油淬+850℃时效处理获得的双态组织具有强度、塑性和高温长时性能的最好匹配.
关键词:
Ti-23Al-17Nb合金
,
双态组织
,
力学性能
李军
,
乔生儒
,
李世琼
,
章斌
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.05.023
在空气介质中用光辐射热/机械疲劳试验机对γ-TiAl的热疲劳性能进行了研究,采用电阻和动态弹性模量的相对变化率表征损伤,并对其物相和组织变化进行了分析.结果表明,用弹性模量和电阻相对变化率表征的γ-TiAl热疲劳损伤曲线有相似的规律,即在循环初期的线性损伤阶段,两种方法表征的损伤量相差不大;随着循环次数的增加,两者表征的损伤量相差逐渐加大,并最后都趋于一个稳定的值.热疲劳后,γ相的含量增加,α2的含量相应地减少.200～900℃热疲劳后γ相的增加量多于200-700℃热疲劳后的增量.热疲劳后片层团的尺寸减小,还出现了微孔洞等缺陷,在这些缺陷的共同作用下,使得电阻增加,弹性模量减小.
关键词:
γ-TiAl
,
热疲劳
,
损伤
,
电阻
,
弹性模量
张建民
,
李世琼
,
邹敦叙
,
仲增塘
材料研究学报
通过板状试样的高温拉伸试验、研究了表面涂层对等温锻造TiAl合金超塑性的影响结果表明,试样涂以纯错,可以提高TiAl合金的超塑性,其原因是涂层既避免了表面高温氧化;又优先形成孔洞,释放了表面的局部应力、推迟了表面孔洞的形成和长大
关键词:
涂层
,
null
,
null
,
null
张喜娥
,
骆合力
,
李尚平
,
邹敦叙
,
曹栩
,
李世琼
腐蚀学报（英文）
某钢厂辐射管为退火炉的主要加热设备，在运行过程中受到严重腐蚀.本文用X光衍射分析、扫描电镜及能谱分析等手段对腐蚀产物进行分析，确定其腐蚀失效原因.结果表明：造成材料腐蚀最有害的成份为S、F、Cl、V，因此，腐蚀的主要类型是硫腐蚀、氧化，但同时存在钒腐蚀和卤族元素的腐蚀，因而腐蚀的过程是多种类型腐蚀互相影响、共同作用的结果.
关键词:
辐射管
,
null
,
null
李俊涛
,
蒋敏
,
郝士明
,
李世琼
,
仲增墉
金属学报
对三元系不同结构相平衡进行了巨势法分析,确定了三元系不同结构相平衡的巨势法计算方法.采用亚正规溶体模型描述TTi-Al-Nb三元系中α,β和γ相的Gibbs自由能,由Ti-Al,Al-Nb和Nb-Ti二元系及Ti-Al-Nb三元系相平衡数据,计算了相互作用参数IαAINb,IαNbTi,IβTiAl,IβAINb,IβNbTi,IγNiAl,IγAlNb和IγNbTi.利用获得的热力学参数,运用巨势法对Ti-Al-Nb三元系1423-1673 K范围内α/β及α/γ相平衡进行了计算.计算结果与实测相图吻合得很好,证明本方法是可行的,获得的相互作用参数值是合理的.
关键词:
Ti-Al-Nb三元系
,
null
赵丽明
,
曲选辉
,
何新波
,
李世琼
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.02.011
利用Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(%)气雾化预合金粉末为原料, 采用注射成形工艺制备了TiAl合金材料, 研究了TiAl合金烧结工艺以及烧结工艺对烧结体显微组织、密度和性能的影响. 结果表明: 烧结体在超固相线液相区烧结得到密度最高. 在1450 ℃保温30 min, 烧结体的相对密度达到95%, 抗压强度为2105 Mpa, 压缩率达到30.9%, 接近铸态合金力学性能. 烧结体在α+γ相区和α相区保温1 h, 相对密度分别为73%和85%. 在1300～1400 ℃, 随着片层团的增加, 烧结体组织由双态组织逐渐变为全片层组织. 在超固相液相区, 随着γ相的减少, 烧结体组织由近片层组织逐渐转变为全片层组织.
关键词:
钛铝合金
,
气雾化钛铝粉末
,
粉末注射成形
,
烧结工艺
