骆晨
,
朱春雷
,
李海昭
,
柳学全
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.05.004
评价了铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金定向层片组织在(750～800) ℃/(220～350) MPa不同条件下的持久性能,并分别探索了0.2％zr和0.1％Hf(原子分数)微合金化对其持久性能的影响.结果表明:提高温度和增加应力均使铸造TiAl合金定向层片组织的持久寿命降低,其中试验温度对持久寿命的影响幅度相对更大,在相同应力下(300 MPa),当温度由750℃提高到800℃时,持久寿命降低超过100 h.微量Zr,Hf对铸造TiAl合金层片组织的择优取向特征均没有影响,对合金的持久寿命改善作用与温度、应力密切相关,例如800℃/220 MPa较低应力下添加微量Zr使合金的持久寿命由150 h提高到320 h,然而在750℃/350 MPa,800℃/260 MPa,300 MPa等较高应力载荷下,微量zr,Hf的作用明显减小.由试验应力与Larson-Miller参数的关系可发现,与微量Hf相比,微量Zr在不同应力条件下对合金提高持久强度的作用更大.另外,本实验条件下TiAl合金定向层片组织持久塑性均大于10％,无蠕变脆化倾向；添加微量Zr,Hf可使合金在不同温度和应力条件下的持久塑性保持在20％～40％之间,较基础合金更稳定.
关键词:
铸造TiAl合金
,
定向层片组织
,
持久性能
,
微合金化
朱春雷
,
张熹雯
,
李胜
,
张继
稀有金属材料与工程
评价了常规铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at％)合金定向层片组织的室温拉伸性能和断裂韧性,并结合断口形貌分析其断裂行为.结果表明:该定向层片组织在承受平行于层片界面载荷作用时,表现出优异的室温抗拉强度和塑性组合,且其室温拉伸塑性可达到3.8％,明显优于其他铸造TiAl合金.其较高的室温拉伸塑性归因于定向层片组织的一致性和穿层断裂区发生较大程度的塑性变形.定向层片组织室温拉伸的主要断裂模式是穿层断裂,断裂起源于层片界面端部垂直于试样表面的TypeⅡ层片区域,而不是层片界面平行于试样表面的Type Ⅰ层片区域.其主要原因是Type Ⅱ层片具有比Type Ⅰ层片低的裂纹萌生和扩展抗力.
关键词:
铸造TiAl合金
,
定向层片组织
,
室温拉伸塑性
,
穿层断裂
张熹雯
,
朱春雷
,
李海昭
,
张继
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.1.002
研究添加0.2％(原子分数)Si对定向层片组织TiAl合金持久性能的影响.实验表明,添加微量Si可显著提高TiAl合金800℃/220MPa条件下的持久寿命;800℃/300MPa和850℃/220MPa条件下,TiAl和TiAl-0.2Si合金持久寿命均明显减少,但微量Si提高TiAl合金持久寿命的作用却相对更大.组织观察表明,TiAl-0.2Si合金铸造组织中已有Ti5Si3型析出相,但仍具有层片组织取向一致的特征.根据持久实验前后及中间取样的组织对比分析结果,认为添加微量Si提高了层片组织的稳定性,从而减缓层片组织的退化、提高了TiAl合金定向层片组织的持久寿命.
关键词:
铸造TiAl合金
,
定向层片组织
,
Si微合金化
,
持久性能
朱春雷
,
李胜
,
李海昭
,
张继
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00248
研究了大气中750℃,48～300 h热暴露对定向层片组织铸造TiAl合金室温拉伸塑性的影响,并采用拉伸中途卸载、染色渗透后再次加载直至断裂的方法,分析因表面脆性层诱发的微裂纹的形成和扩展行为,以揭示定向层片组织在热暴露后保持更好室温拉伸塑性的原因.结果表明,定向层片组织TiAl合金在750℃热暴露150 h后室温塑性仍大于2.0％,300 h热暴露后尚保持1.0％的水平,其热暴露致脆程度远小于双态组织和其它层片组织.在430MPa应力下,微裂纹起源于脆性贫Al层,并在后续加载过程中扩展进入基体.此裂纹起到尖锐缺口的作用,约束了材料的塑性变形,导致TiAl合金室温拉伸塑性降低.对于定向层片组织,由于层片界面平行于基体表面,有利于抑制微裂纹在后续加载过程中向基体扩展,从而使合金在热暴露后保持较高的室温塑性.
关键词:
TiAl合金
,
定向层片组织
,
热暴露
,
室温塑性
,
微裂纹
