快速凝固粉末冶金轻合金的研究发展概况

用快速凝固(或称快速固化)法粉末制成的合金具有耐磨性和耐热性优异、线膨胀系数低、纵向弹性模量高等优点。特别是Al、Ti、Mg等合金,具有下列优点:①凝固组织细微;②金属间化合物细微、均匀弥散;③合金元素的固溶范围显著增大[例如快速凝固铝粉中铁的固溶限度在平衡状态下为0.05%(重量);而在快速凝固粉末状态下可以固溶8%～10%(重量)];④合金添加元素的偏析少,因此材料性能大幅度提高。     

TiAl金属间化合物粉末冶金制备技术研究

用气体雾化制粉技术成功制备了Ti-46Al-2Cr-2Nb-0.2B-0.1W球形预合金粉末,粉末中的氧和氢的质量分数分别为0.059%和0.001%,粉末的粒度呈正态分布,粒度主要分布在50-190μm。采用热等静压技术将该预合金粉末制备成了致密的TiAl系金属间化合物,组织比较细小、均匀,热处理后材料的延伸率达到了2.5%。     

代替高温合金的金属间化合物

代替高温合金的金属间化合物美国犹他大学研究了一种能以较低成本生产金属间化合物的新方法。这种方法不需要熔化高熔点的金属成分，这就免除了常规铸造的困难并避免形成和聚集十分脆的金属间化合物。因为避免了在熔融状态下产生金属又转变成粉末并进行二次加工，也节省了...     

铌合金与不锈钢异种金属焊接技术研究进展

铌与不锈钢作为重要的结构材料,在航空航天领域得到广泛应用。然而,二者焊接时容易生成脆性金属间化合物且接头内部焊接残余应力大,容易引发接头开裂。本文针对铌合金与不锈钢焊接的研究现状,综述了目前铌与不锈钢主要连接方式：爆炸焊、钎焊和熔焊等。爆炸焊和钎焊虽然能够抑制焊接裂纹,但爆炸焊接复杂的焊接工艺和钎焊较低的接头强度难以满足铌/不锈钢复合结构的应用需求。熔化焊接接头残余应力大,焊缝内部存在较多脆性Nb-Fe金属间化合物,导致接头力学性能较低。针对上述问题对铌合金与不锈钢熔化焊接进行了展望：开展有限元模拟工作指导焊接工艺优化,向焊缝中引入第3组元改善铌与不锈钢的焊接性并探索合理的热处理工艺提高接头强度。     

高能球磨与无压烧结制备高铌TiAl合金

以大粒度Ti-45Al-8.5Nb-0.2B-0.2W-0.1Y预合金粉末为原料,研究了高能球磨与无压烧结制备高铌TiAl合金工艺.结果表明高能球磨可显著改善合金粉末的压制性能,并对粉末的烧结致密化有促进作用;高能球磨60min的预合金粉末经过1500℃,2h无压烧结后,可获得高致密度、具有细小全层片组织的高铌TiAl合金,其抗压强度为3150MPa,相对压缩率为25.2%,显示出较好的室温压缩性能.     

TiAl系金属间化合物球型预合金粉末制备及粉末冶金工艺研究

成功制备了Ti-46Al-2Cr-2Nb-0．2B-0．1W（原子分数）球型预合金粉末，并对粉末的特性进行了研究。在随后的粉末冶金技术研究中，运用热等静压技术得到了组织细小、均匀的粉末TiAl系金属间化合物，但材料的伸长率很低。经热处理后，材料的伸长率达到了2．5％。     

Ni_3Al金属间化合物基结构合金

本文讨论了合金化的金属间化合物Ni_3Al在20～1200℃温度范围内的力学性能与显微组织的关系,并对此种新型结构材料与工业合金MAR—M200和X35HBЮ进行了比较。研究表明,采用定向合金化和取得最佳铸造组织,可以大大提高Ni_3Al金属间化合物合金在20～1200℃温度范围内的强度和塑性,并消除其在800～1200℃温度范围内的脆断倾向性。性能的对比研究得出结论,在一系列情况下用金属间化合物合金代替工业合金可以获得极大的技术和经济效益。     

航空发动机典型结构概率设计技术

为满足先进航空发动机性能要求,越来越多的新材料如粉末合金、金属间化合物、陶瓷材料、复合材料等不断出现。这些材料在某些性能如强度、应力、密度等方面较传统金属合金有明显的改善,但是其材料属性存在许多不确定性因素和新的失效模式,采用确定性设计方法将产生较大的偏差。因而,对新材料、新结构、新工艺体系下的发动机典型结构更需要采用概率设计方法。     

高铌钛铝合金的制备工艺

研究了高铌TiAl金属间化合物的材料制备工艺。结果表明,感应凝壳熔炼时的合金收得率远远小于自耗熔炼时的合金收得率,因此在熔炼过程中损失主要来自于感应熔炼过程,而感应熔炼过程中合金的损失主要来自于凝壳大小及合金熔液挥发的多少;高铌TiAl合金的成分波动主要是由于凝壳大小波动造成的,感应熔炼完成后合金的Al含量取决于凝壳和合金溶液挥发对合金Al含量的共同影响效果;高铌TiAl合金在熔炼过程中,Nb的含量是在逐渐增加的。经过1200℃,24小时均匀化退火可以消除原始铸态组织的枝晶偏析。     

碳纤维复合材料与金属的钎焊试验研究

重点针对碳纤维复合材料与2种金属(钛合金、铌合金)采用含Ti钎料进行了真空钎焊试验,分析了钛合金、铌合金对含Ti钎料真空钎焊碳纤维复合材料与金属接头性能和质量的影响,并观察了碳纤维复合材料和钛合金、铌合金的连接界面的微观组织.研究结果对于碳纤维复合材料与金属的连接、结构优化设计及在重要航天器中的应用具有重要的参考价值.     

低密度TiAl粉末合金

低密度ＴｉＡｌ粉末合金日本住友轻金属工业有限公司的技术研究实验室的研究人员开发了一种低密度钛铝金属间化合物粉在合金，它是将钛与铝锰粉末混合并压实成近无余量形状，然后进行反应烧结。此项新技术的关键是在反应烧结过程中进行热等静压。该合金在双层状态下的密度...     

铌合金C-103、Nb-752箱外钨极自动氩弧焊

前言近年来,难熔金属在宇航工程上已获得了日益广泛的应用,它们在制造液体和固体火箭发动机推力室及喷管延伸段上占有重要地位。铌合金为活性金属,其焊接的主要困难是容易被氮、氢、氧有害气体沾污变脆,而且间隙元素对铌合金比钛合金有更大的敏感性和危害性,因而焊接铌合金对焊接工艺的     

射频等离子体球化TiAl合金粉末特性研究

采用水冷铜坩埚感应熔炼制备了名义成分为Ti-45Al-8.5Nb-0.2W-0.2B-0.02Y( at％)的大尺寸铸锭,经机械破碎后,采用流化床气流磨和射频等离子体球化工艺制备出高铌TiAl合金粉末,并研究了其特性.结果表明,采用上述工艺可大量制备出球形度高、粒度可控的高铌TiAl合金粉末;粉末的氧含量随粒度的细化而...     

金属间化合物的固相焊接研究现状

近年来,在工程中受到大量关注的金属间化合物主要是Ni-Al系、Ti-Al系及Fe-Al系的A3B和AB型金属间化合物。然而在实际工程应用中,该类合金的焊接方法还存在很大的问题与挑战,目前国内外关于3类金属间化合物的焊接研究已有较多相关报道。本文主要综述了最常用的TiAl系及FeAl系金属间化合物的固相焊接技术,包括扩散焊和摩擦焊接。     

镍基高温合金铸件的晶粒组织控制──添加剂的影响

选用ＩＮ７３８ＬＣ镍基高温合金,研究了向熔体中加入碳化物、氮化物、硼及金属间化合物对合金冷凝后的晶粒尺寸、枝晶组织和初生碳化物形态等凝固组织特征的影响。结果发现,加入金属间化合物并控制合金液的均匀化处理过程可显著细化晶粒,并且对合金的结晶特性及凝固组织无不良影响。     

金合金导电环用低脆性钎料研究

采用共晶SnPb钎料和自制InPbAg钎料对导电环中的金合金片与镀银铜导线进行钎焊连接,对两种钎焊接头显微组织、化合物成分、硬度及力学性能进行对比分析,探讨自制InPbAg钎料对接头脆性的影响。结果表明:SnPb钎料/金合金界面产生层状分布的IMC层,主要成分为AuSn_2、AuSn_4、Ag_3Sn等脆性金属间化合物;InPbAg钎料/金合金界面IMC层很薄,主要成分为AuIn_2、Ag_2In化合物相,其硬度均低于SnPb接头界面IMC层硬度,说明InPbAg接头界面金属间化合物脆性相对较低。力学性能分析显示,InPbAg接头力学性能稳定性相对较高,SnPb接头为脆性断裂,InPbAg接头为塑性断裂。     

涡轮机匣的等离子弧焊接

某涡轮机匣原采用高温合金GH132锻坯经机械加工而制成,因其高温强度大,锻造温度范围窄,毛坯尺寸又大,生产极为困难。为此,将整体结构涡轮机匣毛坯改为分段等离子弧焊接结构,以小拚大,用普通吨位的锻压设备锻制。一、GH132合金的焊接特点及焊接方法的选择 GH132合金是一种时效强化铁基高温合金。合金中Cr、Ni含量保证了合金在固溶处理后具有奥氏体组织。以Al、Ti等元素在时效处理后形成金属间化合物Ni_3(Al,Ti)(即γ~2     

TiAl金属间化合物与42CrMo"三体"摩擦焊成形控制

选择In718作为中间合金,采取SN比试验设计,对TiAl金属间化合物与42CrMo的"三体"摩擦焊接工艺规范进行了优化.通过工艺参数作用和接头强韧化规律的分析,研究了TiAl金属间化合物的摩擦焊接成形控制方法.     

提高АЛ5和АЛ9铝铸件性能的途径

合金成份、熔炼工艺和热处理规范对АЛ5和АЛ9铝合金铸件的性能和组织有影响。研究工作说明,钛能提高合金的机械性能,铁则降低合金机械性能。加入0.08～0.15％Ti是最理想的,含量过高则在合金的组织中会产生粗大的金属间化合物Al_3Ti。适当的钛含量能使合金强度σ_b提高2～3公斤/毫米~2,延伸率提高1.5～2.5％,见表1。铁含量应严加控制,生产上允许不大于0.3％。我们对含钛0.11～0.12％,含铁0.3％的АЛ5和АЛ9铝合金进行了研究,并命名为     

特种加工技术在某新型微叠层复合材料中的应用

目前航空航天领域采用的微叠层复合材料主要集中在Fe、Ni、Ti和Al的合金或金属间化合物上。这类金属的金属间化合物具有熔点高、密度低、热导率好及抗高温性能好等优点,可被用作航空飞行器或航空发动机的高温结构材料。但是这类金属间化合物具有其本征脆性,导致其室温下的断裂韧性很差,因而应用受到限制。为解决这一问题,采用特种加工技术制备出具备微叠层结构的金属/金属间化合物复合材料是理想的手段之一。