朱春雷
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张熹雯
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李胜
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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
朱春雷
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李胜
,
张继
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.001169
针对增压器涡轮应用背景,详细分析定向层片组织铸造TiAl合金的室温拉伸塑性、断裂韧度以及高温热暴露后的剩余塑性等反映叶片抗损伤能力的性能,并讨论在叶片中形成这种定向层片组织的工艺可行性,以获得一种有利于增压器涡轮可靠性的组织设计.结果表明:定向层片组织铸造TiAl合金具有优异的室温拉伸塑性和断裂韧度,并且在高温热暴露后仍能保持较高的室温拉伸塑性,这些优异性能均依赖于定向层片取向一致性特征.通过控制凝固冷却条件和Ti/Al原子比,在增压器涡轮叶片中可以获得层片界面近似平行叶片表面的定向层片组织,有利于提高叶片的抗损伤能力,从而改善TiAl合金增压器涡轮的使用可靠性.
关键词:
铸造TiAl合金
,
增压器涡轮
,
叶片
,
可靠性
,
定向层片
,
组织设计
