TiAl基合金的工艺_显微组织_力学性能关系_彭超群

第14卷第6期2023年12月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.6Dec. 2023TiAl 基合金微合金化技术的研究进展张宏伟*（北京佰能电气技术有限公司，北京 100096）摘要：TiAl 基合金具有质轻、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等特点，在航空航天、汽车制造等领域具有重要的应用价值。

在TiAl 基合金的发展历程中，微合金化技术一直是研究的核心和关键。

为此，本文综述近年来关于合金化元素对TiAl 基合金显微组织、力学性能和高温抗氧化性能的影响及作用机理的研究进展，并对进一步的研究工作提出建议。

关键词：TiAl 基合金；显微组织；力学性能；高温抗氧化性能中图分类号：TG146.23 文献标志码：AResearch progress on the microalloyed technologyof TiAl-based alloysZHANG Hongwei *（Beijing Baineng Electrical Technology Co.， Ltd.， Beijing 100096， China ）Abstract: TiAl-based alloys have important application value in the fields of aerospace and automotive manufacturing due to their lightness, high specific strength, and excellent resistance to oxidation and creep at high temperatures. During their development process, microalloyed technology has always been the key to the research. Thus, this paper presented the effects of alloying elements on the microstructure, mechanical properties, and high temperature oxidation resistance of TiAl-based alloys in recent years, and put forward some suggestions for further research.Keywords: TiAl-based alloys ； microstructure ； mechanical properties ； high temperature oxidation resistanceTiAl 基合金因具有轻质、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等优良特性，成为一类介于镍基、钴基高温合金和高级陶瓷材料之间的理想高温结构材料。

TiAl基合金综述摘要TiAl基合金是一种新型高温结构材料，本文介绍了TiAl基合金的成份组成和几种制备加工工艺，分析了其高温蠕变性能和抗氧化性能，最后简述了它的发展趋势和应用领域。

关键词：T iAl基合金、成份组成、制备工艺、蠕变性能、应用0 前言金属间化合物简称IMC，是指金属与金属、金属与类金属间形成的化合物。

一般金属材料都是以相图中端际固溶体为基体；而金属间化合物材料则以相图中间部分的有序金属间化合物为基体。

金属间化合物可以具有特定的组成成分，也可以在一定范围内变化，从而形成以化合物为基体的固溶体。

因此，与传统的金属材料相比，这是一种完全不同的新材料。

TiAl系金属间化合物是常用的一种金属间化合物，其中TiAl基金属间化合物是该系列中前景最为广阔的一种。

TiAl基合金因具有优良的高温性能和较低的密度而成为世界上目前研究得最为热门的高温结构材料之一。

其性能与显微组织密切相关, 其中粗大的全层状组织(FT)具有优良的高温抗蠕变性能和较高的断裂韧性, 但其室温延性低；细小的双态组织具有优良的室温延性, 但其高温抗蠕变性能和断裂韧性低。

正是由于高温蠕变性能好和密度低，TiAl基合金可在900℃左右长期使用，在超声波及高超声速飞行器中具有很好的应用前景，同时也决定了它在脆性和热稳定性等方面具有的不利因素；也由于其在超耐热钛合金使用的温度范围内显示出高的比强度和高比刚度，可望用作航空飞机引擎和机体材料以及汽车阀摇杆等材料。

然而，TiAl基合金属于极难加工材料，通常在700℃以下范围内，其塑性极差，伸长率仅有2﹪～3﹪,无法进行塑性加工，在大与1100℃高温下，虽然塑性有所改变，但变形抗力仍然很大，其流动应力高达200MPa，且要求变形时保持相当低的应变率（s/103 ），因而很难对其进行塑性加工。

室温塑性低、热塑性变形能力差和在850℃以上抗氧化能力不足这三大缺陷是TiAl基合金实用化的主要障碍。

但是因其应用领域宽广，不管是在航空、航天，还是在军工、民用等，TiAl基合金作为轻质耐热结构材料一直备受关注，其研究前景一直被众多学者看好。

TiAl合金期刊文献1 γ TiAl基合金机械性能的研究发展苏继龙稀有金属快报 2005 42 添加微量硼对TiAl合金持久性能的影响李臻熙曹春晓中国有色金属学报2005 63 TiAl合金熔模精铸件缩孔形成的数值模拟及预测李邦盛[1] 王狂飞[2]... 特种铸造及有色合金 2005 54 TiAl基合金的辉光离子碳氮共渗研究王利捷陈宏... 热加工工艺 2005 45 TiAl基合金的研制及其在汽车上的应用刘冰范润华... 汽车技术 2005 36 TiAl合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及高温抗氧化性能辛艳辉[1] 林建国[2]... 稀有金属材料与工程 2005 67 近全层组织γ TiAl基合金的室温拉伸断裂机理曹睿[1] 陈剑虹[1]... 稀有金属材料与工程 2005 58 粉末冶金制备TiAl基合金板材的研究现状及趋势刘峰晓贺跃辉... 稀有金属材料与工程 2005 29 双相TiAl合金α2／γ面电子结构计算与增韧机制分析刘伟东屈华... 稀有金属材料与工程 2005 210 等温变形对γ TiAl合金微观组织的影响黄朝晖稀有金属材料与工程2005 111 TiAl3和Ti／TiAl3非合金化电极n型GaN欧姆接触的实现明帆林红斌... 发光学报 2005 312 TiAl合金微弧氧化陶瓷层高温特性的研究郝建民[1] 叶育德[2]... 材料保护 2005 113 电子束焊接TiAl基合金接头组织结构及其裂纹产生的敏感性吴会强冯吉才... 材料工程 2005 414 激光表面改性Ni基合金／γTiAl合金的扩散连接黄正[2] 罗根香[1]... 焊接 2005 115 低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层的显微组织沈以赴[1] 黄因慧[1]... 激光杂志 2005 216 层状TiAl基合金损伤机理的研究朱浩[1] 曹睿[2]... 兰州理工大学学报2005 217 全层TiAl基合金断裂机理的原位拉伸研究姚海军[1] 陈剑虹[2]... 兰州理工大学学报 2005 118 r TiAl基合金的室温拉伸性能与断裂韧度的关系曹睿[1] 陈剑虹[1]... 机械工程材料 2005 319 TiAl基合金的表面渗碳行为及其机理江垚贺跃辉... 材料研究学报2005 220 TiAl基合金的高子碳氮共渗与耐磨性车淳山卢锦堂表面工程资讯 2005 221 硼化物细化γTiAl基合金晶粒的机制饶光斌刘奎... 中国有色金属学报2004 F0122 热锻开坯对高铌TiAl合金微观组织的影响苏喜孔[1] 李树索[1]... 中国有色金属学报 2004 823 元素粉末冷轧成形及反应合成制备TiAl合金过滤材料彭超群江垚... 中国有色金属学报 2004 624 电子束表面合金化制备Ti5Si3／TiAl复相合金改性层陈迎春冯吉才中国有色金属学报 2004 1125 γTiAl基合金的韧化机理及途径曹睿[1] 陈剑虹[2]... 材料科学与工程学报 2004 526 TiAl基合金的非晶钎焊王彦芳[1] 王存山[1]... 焊接学报 2004 227 高铌TiAl基合金高温抗氧化性能研究沈勇[1] 丁晓非[2]... 中国腐蚀与防护学报 2004 429 高铌TiAl合金的氧化及其显微结构研究鲁伟贺连龙电子显微学报 2004 430 热处理对TiAl基合金高温抗氧化性的影响丁晓非[1] 谢忠东[1]... 大连水产学院学报 2004 431 TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺无科技开发动态 2004 932 TiAl合金等离子喷涂热障涂层高温氧化后硬度的研究周海陈飞... 表面技术 2004 233 TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺无表面技术 2004 234 TiAl基合金的辉光离子渗氮试验刘宗茂孟永强... 热加工工艺 2004 635 TiAl合金精密铸件缩孔的定量预测王狂飞[2] 李邦盛[1]... 热加工工艺2004 1036 金属间化合物TiAl合金的缺口断裂机制研究曹睿[1] 陈剑虹[2]... 稀有金属 2004 537 Ti 15Cu 15Ni真空钎焊TiAl合金韩明康慧... 航天制造技术 2004 438 α2相滑移系对全片层组织TiAl合金屈服应力影响的初步分析苏继龙胡更开稀有金属材料与工程 2004 839 W，Cr对高铌y TiAl基合金高温抗氧化性能的影响丁晓非沈勇... 稀有金属材料与工程 2004 540 TiAl基合金在快速加热循环热处理过程中的结构失稳彭超群黄伯云稀有金属材料与工程 2004 441 经激光表面晶粒细化TiAl合金的超塑扩散连接及其数学模拟王秀锋林建国... 湘潭大学自然科学学报 2004 442 包套锻造对高Nb TiAl基合金组织的影响徐丽华[1] 徐向俊[1]... 材料工程 2004 843 TiAl基合金中γ／γ界面关系的定量分析陈善华[1] G．舒马赫[2] 材料工程 2004 544 显微组织应变率对全片层TiAl合金室温塑性的影响郑瑞廷[1] 张永刚[2]... 材料科学与工艺 2004 346 镍基合金激光熔覆γTial基合金涂层组织研究李子夫吴国清... 焊接技术 2004 447 确定双相TiAl基合金中γ／γ界面关系的变换矩阵陈善华[1]G.Schumacher[2] 金属学报 2004 948 Ni基合金／γTiAl基合金的超塑扩散连接李子夫吴国清... 航空材料学报 2004 649 双态组织γTiAl基合金的室温拉伸断裂机理的研究曹睿[1] 姚海军[1]... 兰州理工大学学报 2004 350 Ti基钎料在TiAl基合金表面上润湿性的研究樊坤康慧... 北京航空航天大学学报 2004 451 TiAl／IN718合金过渡液相连接段辉平[1] 罗俊[1]... 北京航空航天大学学报 2004 1052 TiAl合金表面等离子喷涂双层涂层组织与性能的研究周海陈飞... 机械工程材料 2004 753 机械合金化和微量添加剂对TiAl基合金显微组织及高温抗氧化性能的影响龙媛媛梁艳... 钛工业进展 2004 254 TiAl合金基本物性的第一原理计算与比较陈律长沙航空职业技术学院学报 2004 255 TiAl合金微弧氧化陶瓷层研究郝建民表面工程资讯 2004 256 显微组织对TiAl合金热腐蚀行为的影响金光熙[1] 乔利杰[1]... 中国有色金属学报 2004 257 片层组织晶粒尺寸对TiAl—14．3Nb合金抗氧化性的影响丁晓非[1] 谢忠东[1]... 大连水产学院学报 2004 158 等离子喷涂CoNiCrAlY＋（ZrO2＋Y2O3）涂层在TiAl合金表面的应用周海姚斌... 热加工工艺 2004 359 大塑性变形反应烧结TiAl合金的高温压缩屈服强度李小强李元元稀有金属材料与工程 2004 360 细晶8.5Nb TiAl基合金的研究闫蕴琪王文生... 稀有金属材料与工程2004 261 微量C，B对高铌TiAl合金显微组织与力学性能的影响李书江王艳丽... 稀有金属材料与工程 2004 262 全片层γTiAl合金显微组织对断裂行为的影响孙志鹏郑瑞廷... 稀有金属材料与工程 2004 263 不同钎料对TiAl基合金与40Cr钎焊接头强度的影响刘景峰[1] 朱颖[1]... 焊接 2004 264 元素si对TiAl合金抗氧化性能的影响董利民崔玉友... 金属学报 2004 465 TiAl基合金排气阀立式离心铸造充型及凝固过程数值模拟吴士平郭景杰... 金属学报 2004 366 Mn和V对TiAl合金热腐蚀的影响金光熙[1] 乔利杰[1]... 金属学报2004 267 元素粉法制备TiAl基合金板材刘峰晓贺跃辉... 材料导报 2004 368 循环热处理过程中TiAl基合金细小全层片组织的形成彭超群[1] 舒畅[2]... 有色金属 2003 169 近γ TiAl合金的工业规模等温锻造黄金昌稀有金属快报 2003 970 γ—TiAl合金的研究与开发黄金昌阎蕴琪稀有金属快报 2003 671 德国开发航空发动机和汽车用γ—TiAl合金黄金昌稀有金属快报 2003 272 γ TiAl合金的空蚀行为龙霓东[1] 龙亚东[2]... 中国有色金属学报2003 573 TiAl合金中的γ→α析出转变行为李臻熙曹春晓中国有色金属学报2003 474 TiAl基合金低温超塑性变形的力学行为张俊红[1] 黄伯云[1]... 中国有色金属学报 2003 275 片层晶粒体积分数对双态组织γ—TiAl基合金室温力学性能的影响郑瑞廷[1] 张永刚[1]... 中国有色金属学报 2003 276 全片层（PST）γ—TiAl基合金单轴拉伸塑性分析苏继龙周宝昆安徽工业大学学报 2003 177 全片层TiAl合金临界屈服应力及影响因素的细观研究苏继龙胡更开材料科学与工程学报 2003 478 TiAl（W,Si）合金的高分辨率透射电镜研究张国才上海钢研 2003 179 TiAl合金排气阀的研究和开发进展欧阳鸿武刘咏... 内燃机工程 2003 480 Nb含量对TiAl—Nb合金相组成及氧化动力学的影响丁晓非[1] 沈勇[2]... 大连水产学院学报 2003 182 TiAl—B合金中TiB2微观形态的主要存在方式高文理[1] 张虎[2]... 铸造技术 2003 383 TiAl基合金的超塑性变形机理鲁世强[1] 黄伯云[2]... 稀有金属材料与工程 2003 784 TiAl—B合金细棒状十字形TiB2的生长特征高文理[1] 张虎[2]... 稀有金属材料与工程 2003 385 全层状TiAl合金室温拉伸性能的影响因素唐建成贺跃辉... 稀有金属材料与工程 2003 386 提高TiAl基合金室温塑性的方法孔丹涛陈子勇... 稀有金属材料与工程2003 287 室温变形γ—TiAl基合金中形变孪晶与α2片的交截机制李臻熙曹春晓稀有金属材料与工程 2003 288 晶界对全片层组织γ—TiAl合金断裂韧性的影响郑瑞廷[1] 张永刚[2]... 稀有金属材料与工程 2003 1289 合金γTiAl价电子结构的计算及其力学性能刘伟东刘志林... 稀有金属材料与工程 2003 1190 NiCrdMoNb合金化层对TiAl金属间化合物抗氧化性能的影响郑传林[1] 徐重[2]... 稀有金属材料与工程 2003 191 铌和钨对γTiAl基合金热稳定性的影响丁晓非[1] 沈勇[1]... 材料工程2003 1292 ISM方法熔炼TiAl合金过程中热爆成因分析苏彦庆郭景杰... 材料科学与工艺 2003 293 高温用γ—TiAl合金的钎焊秦川稀有金属与硬质合金 2003 294 液相渗si提高TiAl基合金的高温抗氧化性熊华平毛唯... 金属学报2003 795 淬火／回火热处理对TiAl基合金晶粒细化的影响何双珍贺跃辉... 航空材料学报 2003 396 一种变应变速率组合的TiAl合金细晶方法探讨黄朝晖李园春... 航空材料学报 2003 297 TiAl基合金断裂情况的研究现状及发展趋势曹睿陈剑虹... 甘肃工业大学学报 2003 198 NH4CL对TiAl基合金渗氮的影响袁赵欣赵斌... 机械工程材料 2003 399 直接热处理细化铸态TiAl基合金的研究进展何双珍贺跃辉... 材料导报2003 6100 TiAl基合金排气阀的研制和应用前景欧阳鸿武刘咏... 材料导报 2003 4101 TiAl基合金在汽车发动机上的应用张小明稀有金属快报 2002 10102 硬质合金WC—TiAlN超硬纳米复合涂层的显微结构、力学性能与应用J.S.Yoon 李沐山国外难熔金属与硬质材料 2002 2103 TiAl合金激光表面合金层中TiC凝固生长形态及机制陈瑶王华明中国有色金属学报 2002 5104 两步热处理制备高延性TiAl基合金机理唐建成黄伯云... 中国有色金属学报 2002 2105 粉末冶金TiAl合金排气门的研制欧阳鸿武刘咏... 中国有色金属学报2002 2106 高Nb—TiAl基合金锻压饼材的拉伸性能王文胜阎蕴琪... 理化检验：物理分册 2002 4107 TiAl—B合金片状TiB2晶体表面结构及生长机理张虎[1] 高文理[2]... 复合材料学报 2002 2108 粉末冶金法制备TiAl基合金王尔德李小强... 粉末冶金技术 2002 5 109 TiAl基合金杆形件铸造缺陷与铸造方法的关系苏彦庆刘畅... 特种铸造及有色合金 2002 5110 TiAl基合金与陶瓷界面反应的研究王家芳王健农... 特种铸造及有色合金 2002 5112 合金元素Nb在TiAl高温氧化行为中的作用程晓英万晓景... 中国腐蚀与防护学报 2002 2113 蠕变TiAl基合金形变孪晶的形成张鸿贺连龙... 电子显微学报 2002 5 114 高温变形TiAl双相合金难变形区的再结晶张绍远[1] 赵兴国[2]... 电子显微学报 2002 5115 TiAl合金晶界的计算模拟及原子像对照周龙光贺连龙... 电子显微学报 2002 3116 TiAl（γ）基钛合金的研究与应用钱九红[1] 祁学忠[2] 稀有金属 2002 6 117 粉末冶金TiAl基合金排气门的研制欧阳鸿武刘咏... 汽车技术 2002 1 118 循环热处理工艺对于双态复相γ—TiAl基合金室温拉伸性能的影响郑瑞廷张永刚... 稀有金属材料与工程 2002 6119 TiAl基合金涡轮熔模型壳离心精密铸造(东西农家整理) 苏彦庆郭景杰... 稀有金属材料与工程 2002 4120 快速加热循环热处理细化TiAl基合金的显微组织研究彭超群黄伯云... 稀有金属材料与工程 2002 3121 一种高铌TiAl合金的蠕变性能李书江刘自成... 稀有金属材料与工程2002 1122 用正电子湮没技术研究不同化学成分的二元TiAl合金中的微观缺陷邓文[1] 熊良钺[2]... 核技术 2002 8123 大有前途的γ—TiAl合金增压器涡轮李积轩柴油机 2002 2124 用喷丸表面处理方法提高TiAl基合金抗氧化性能彭补之材料保护 2002 8125 轿车涡轮增压器用耐热铸造TiAl合金铁井利光蒋修治国外内燃机2002 5126 热处理对TiAl基铸造合金组织形态的影响王飞张澜庭... 材料工程2002 5127 含硅合金熔体对TiAl基合金表面改性的研究熊华平李晓红... 材料工程 2002 3128 TiAl—B合金凝固过程中初生TiB2的固—液界面形态演变特征高文理[1] 张虎[2]... 材料工程 2002 2129 快速加热循环热处理对TiAl基合金显微组织的影响彭超群黄伯云... 材料工程 2002 2130 金属间化合物TiAl（W,Si）合金的蠕变行为和机制周兰章郭建亭... 航空学报 2002 4131 TiAl—B合金中初生TiB2晶体的表面形貌和形成机制高文理[1] 张虎[2]... 材料科学与工艺 2002 4132 热处理对TiAl基合金相变和显微组织的影响彭超群黄伯云... 材料科学与工艺 2002 3133 B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响董利民崔玉友... 金属学报 2002 6134 TiAl基合金新材料研究及精密成形陈玉勇孔凡涛金属学报 2002 11 135 非晶晶化制备细晶TiAl基合金张俊红黄伯云... 航空材料学报 2002 4 136 TiAl金属间化合物合金碳元素脉冲激光表面合金化显微组织及TiC快速凝固生长形态研究陈瑶[1] 王华明[2] 应用激光 2002 2137 TiAlB合金中初生TiB2的形貌及其形成机理张虎[1] 高文理[2]... 北京航空航天大学学报 2002 5138 加热速度对TiAl基合金显微组织的影响彭超群黄伯云... 中南工业大学学报 2002 1139 TiAl基合金的激光表面处理辛艳辉林建国钛工业进展 2002 2140 TiAl基合金的超塑性力学性能鲁世强[1] 黄伯云[2]... 材料导报 2002 6141 TiAl基合金板材制备技术的发展现状张俊红黄伯云... 材料导报 2002 2142 γ—TiAl基合金快速熔凝组织转变的规律吴国清[1] 林建国[2]... 材料研究学报 2002 4143 TiAl—RE合金中稀土相的形成机理沈军马学著... 中国稀土学报 2002 5144 包套轧制制备TiAl基合金板材张俊红黄伯云... 中国有色金属学报2001 6145 γ—TiAl基合金的表面激光处理及超塑性扩散连接吴国清阮中健...中国有色金属学报 2001 5146 TiAl基合金的工艺—显微组织—力学性能关系彭超群黄伯云... 中国有色金属学报 2001 4147 TiAl基合金的氧化分层曲恒磊周廉... 中国有色金属学报 2001 3148 α2板条在TiAl合金全层状组织形变和断裂中的作用陆水浩[1] 张永刚[2]... 中国有色金属学报 2001 1149 TiAl合金设计与成形方法彭超群黄伯云... 粉末冶金技术 2001 5150 机械球磨与反应烧结制备TiAl基合金李小强[1] 胡连喜[2]... 粉末冶金技术 2001 3151 热等静压对粉末冶金TiAl合金显微组织和相成分的影响刘咏黄伯云... 粉末冶金技术 2001 3152 TiAl合金晶体缺陷的计算机模拟研究王文军[1] 王天民[2]... 兰州大学学报：自然科学版 2001 5155 TiAl基合金中的相变诱发位错网梁伟张绍远... 电子显微学报 2001 4 156 双相TiAl基合金的室温位错滑移特征杨晓华[1] 梁伟[2]... 电子显微学报 2001 2157 TiAl合金增压器涡轮的铸造林凡[1] 耿瑞山[2]... 热加工工艺 2001 5 158 TiAl基合金的表面处理方法赵斌[1] 吴建生[2]... 稀有金属 2001 5 159 低铬合金化TiAl的高温氧化曲恒磊[1] 魏海荣[2]... 稀有金属 2001 2 160 大晶粒TiAl基合金的超塑性变形行为孙锋[1] 林栋Liang[2] 上海交通大学学报 2001 3161 γ—TiAl基合金块状组织中孪晶与反相畴界的相互作用史晶宇[1] 张永刚[2]... 稀有金属材料与工程 2001 5162 快速凝固TiAl合金冷却速度的计算沈军马学著... 稀有金属材料与工程 2001 4163 全片层TiAl基合金的屈服强度与显微组织关系付连峰[1] 林建国[2]... 稀有金属材料与工程 2001 3164 γ—TiAl金属间化合物合金激光表面合金化改性刘秀波于利根... 稀有金属材料与工程 2001 3165 γ—TiAl基金属间化合物合金的显微组织与内应力研究郭富安张永刚... 稀有金属材料与工程 2001 2166 层片状γ—TiAl合金室温循环变形中的孪生行为宋西平[1] 陈国良[2]... 稀有金属材料与工程 2001 2167 全层状TiAl基合金断裂机理原位观察陆永浩[1] 张永刚[2]... 稀有金属材料与工程 2001 1168 TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程数值模拟的试验验证吴士平[1] 郭景杰[2]... 铸造 2001 9169 TiAl基合金／金属型界面反应规律研究盛文斌[1] 郭景杰[2]... 材料工程 2001 8170 快速加热感应热处理对TiAl基合金组织与性能的影响彭超群黄伯云... 材料工程 2001 12171 TiAl基合金熔体离心铸造过程中溢出临界值分析盛文斌杨锐... 材料工程 2001 11176 TiAl基合金连接技术的研究进展刘会杰冯吉才焊接 2001 4177 Nb合金化γ—TiAl的氧化热力学理论分析王兴军常海威... 金属学报2001 8178 TiAl基合金高温气体渗氮赵斌[1] 吴建生[2]... 金属学报 2001 8179 γ—TiAl基合金超塑扩散焊接林建国吴国清... 金属学报 2001 2180 1073—1173K温度范围内TiAl合金的超塑性行为孙坚[1] 贺跃辉[2]... 金属学报 2001 1181 粉末冶金γ—TiAl基合金研究的最新进展刘咏黄伯云... 航空材料学报 2001 4182 部分TiAl基合金的抗氧化性评价曲恒磊[1] 魏海荣[2]... 钛工业进展2001 2183 TiAl基合金的组织演变唐建成黄伯云... 材料导报 2001 4184 片层宽度对全片层TiAl合金蠕变性能的影响林建国[1] 张永刚[2]... 材料研究学报 2001 5185 快速凝固TiAl基合金稀土相显微组织的研究沈军马学著... 中国稀土学报 2001 2186 双相TiAl基合金断裂应变与晶粒大小的关系杨晓华梁伟有色金属2000 4187 TiAl基合金微观变形及显微结构对屈服应力的影响杨晓华[1] 梁伟[2] 有色金属 2000 3188 金属间化合物γ—TiAl基合金的制备技术,性能及应用曲恒磊稀有金属快报 2000 4189 TiAl合金激光表面合金化涂层的组织与耐磨性刘秀波于利根中国有色金属学报 2000 6190 工艺参数对TiAl合金激光表面合金化改性层组织与耐磨性的… 何秀丽王华明中国有色金属学报 2000 6191 用正电子湮没技术研究Zr和Nb在TiAl合金中的行为黄宇阳吴伟明中国有色金属学报 2000 6192 表面喷涂Mo和WC对TiAl基合金耐磨性的影响欧阳鸿武李安湘中国有色金属学报 2000 5193 Nb和A1对γ—Tial基合金高温强度的影响刘自成 Kim,YW 中国有色金属学报 2000 4194 粉末冶金TiAl基合金排气阀的制备及性能刘咏[1] 离景杰[2] 中国有色金属学报 2000 1195 粉末锻造TiAl基合金的显微组织汤金芝刘咏粉末冶金工业 2000 2 196 TiAlNb合金离心铸造过程中溢出临界值分析盛文斌郭景杰特种铸造及有色合金 2000 3197 以Ti／V／Cu、V／Cu为中间层的TiAl合金与40Cr钢的扩散连接何鹏[1] 张秉刚[2] 宇航材料工艺 2000 4198 镍对TiAl合金层片状组织分解的影响毛磊[1] 张继[2] 河北科技大学学报 2000 2199 高Nb—TiAl基合金的开坯锻造闫蕴琪王文生热加工工艺 2000 1200 TiAl合金高温拉伸流变应力与Zener—Hollomon因子的关… 王瑜Law,CC 上海交通大学学报 2000 3201 粉末冶金TiAl基合金显微组织及力学性能的研究刘咏黄伯云稀有金属材料与工程 2000 4202 晶粒尺度和片层厚度对全片层γ—TiAl合金性能的影响曹国鑫林建国稀有金属材料与工程 2000 3203 TiAl基合金的α→γ相变研究进展李臻熙曹春晓稀有金属材料与工程2000 2204 近γ组织TiAl合金的超塑性孙坚[1] 贺跃辉[2] 稀有金属材料与工程2000 1205 TiAl湛合金中的不连续粗化转变汪小平郑运荣材料工程 2000 7206 γ—TiAl金属间化合物合金激光表面合金化组织与摩擦学性能王华明李晓轩航空学报 2000 C00207 TiAl合金高温循环氧化行为及其表面改性研究周春根徐惠彬航空学报2000 1208 SiC陶瓷与TiAl基合金扩散连接接头的强度及断裂路径刘会杰冯吉才焊接 2000 3209 TiAl基合金汽车部件的开发闫蕴琪[1] 张振祺[2] 航空制造技术 2000 5 210 等温锻造态TiAl基合金的超塑性研究丁桦[1] 潘志强[2] 金属学报2000 3211 锻造TiAl基合金的晶粒长大及其动力学分析唐建成黄伯云金属学报2000 1212 TiAl基合金排气阀金属型离心铸造过程内部缺陷分析盛文斌郭景杰航空材料学报 2000 2213 γ—TiAl基合金的工艺,性能和应用张国才钛合金信息 2000 5214 表面状态对铸造TiAl—Fe—V—B合金室温拉伸性能的影响张国才钛合金信息 2000 1215 TiAl基合金高温氧化动力学分析曲恒磊[1] 魏海荣[2] 钛工业进展2000 3216 TiAl基合金的制备闫蕴琪张振祺钛工业进展 2000 1217 TiAl合金的结构特征与物理常数刘文胜[1] 顾松青[2] 材料导报 2000 9 218 TiAl和Mo5Si3金属间化合物基高温结构材料及其合金化研究绑继材料导报 2000 2219 形变孪晶对层状TiAl基合金断裂机制的作用陆永浩[1] 张永刚[2] 材料研究学报 2000 6220 铸态TiAl合金的环境氢脆王建国姚美意材料研究学报 2000 4221 物理气相沉积（PVD）TiN，TiCN和TiAlN涂层硬质合金刀具的车削性能P.C.Jindal 陈满元... 国外难熔金属与硬质材料 1999 2222 微量钪对TiAl基合金高温力学性能的影响尹松波黄伯云中国有色金属学报 1999 2223 微量硼和应变速率对变形TiAl合金室温力学性能的影响王瑜林栋梁中国有色金属学报 1999 1224 双温循环热处理对铸态TiAl基合金显微组织的影响彭超群[1] 孟力平[2] 中国有色金属学报 1999 1225 微弧氧化处理对TiAl合金抗氧化性能的影响唐兆麟[1] Gord.,PS[2] 中国有色金属学报 1999 1226 氯对TiAl基合金高温氧化行为的影响辛丽李铁藩腐蚀科学与防护技术1999 3227 双相TiAl基合金室温塑性变形的微观机制：Ⅲ.变形的协调性与室温塑性梁伟[1] 杨德庄[2] 自然科学进展：国家重点实验室通讯 1999 2228 元素粉末法制备TiAl基合金杨兵粉末冶金技术 1999 4229 影响TiAl合金塑性的电子结构因素周尊行[1] 田安民[2] 结构化学1999 6230 细晶TiAl基合金的高温拉伸力学性能周科朝黄伯云矿冶工程 1999 1 231 TiAl基合金超塑性变形中的位错运动周科朝黄伯云稀有金属 1999 5232 微量硼对形变TiAl合金显微组织和力学性能的影响王瑜上海交通大学学报 1999 7233 热变形态TiAl基合金超塑性拉伸过程中应变速率敏感系数的… 邓忠勇[1] 孙坚[2] 稀有金属材料与工程 1999 4234 燃烧合成TiAl合金结构转变动力学的端部淬火熄灭法分析王学成[1] 张小明[2] 稀有金属材料与工程 1999 3235 TiAl基合金的抗氧化性及其改善() 彭超群黄伯云稀有金属材料与工程 1999 2236 TiAlSn合金ISM熔炼过程中氮元素的熔解与控制苏彦庆任志江铸造1999 7237 真空熔炼TiAl金属间化合物过程中合金元素的挥发行为苏彦庆郭景杰铸造 1999 3238 双相组织TiAl合金在共析温度以下的超塑性孙坚[1] 贺跃辉[2] 材料工程 1999 9239 显微组织对TiAl基合金超塑性的影响邓忠勇黄伯云材料工程 1999 12 240 TiAl合金PST晶体中Ti3Al片层取向对其蠕变性能的影响林建国张永刚航空学报 1999 4241 SiC陶瓷与TiAl合金的真空钎焊刘会杰[1] 陶秋燕[2] 焊接 1999 3 242 TiAl合金汽车气门韩明臣朱昱汽车工艺与材料 1999 4243 铸造TiAl—W—Si合金的组织转变殷为民郭建宁金属学报 1999 1244 一种新型抗蠕变TiAl合金的显微组织分析殷为民郭建亭金属学报1999 1245 77K温度下双相TiAl合金的形变机理刘俊亮林栋梁金属学报 1999 1 246 TiAl基合金离心铸造过程中的层流临界值分析盛文斌郭景杰航空材料学报 1999 3247 二氧化碳对高温下TiAl合金氧化特性的影响陈博时钛合金信息 1999 1 248 γ—TiAl金属间化合物合金激光熔敷高温自润滑耐磨复合材料涂层刘秀波王春敏应用激光 1999 5249 γ—TiAl金属间化合物合金激光表面合金化制备Al2O3／TiAl耐磨？… 王华明李晓轩应用激光 1999 5250 冷却速度对锻造TiAl基合金组织演变的影响唐建成黄伯云中南工业大学学报 1999 2251 用循环热处理细化铸造TiAl基合金的显微组织彭超群黄伯云中南工业大学学报 1999 1252 γ—TiAl基合金的高温氧化性能及防护方法林建国李向阳钛工业进展1999 2253 γ—TiAl合金的晶粒细化及其对力学性能的影响张廷杰稀有金属快报1998 3254 合金化对TiAl基合金性能的影响及机理彭超群中国有色金属学报 1998 A01255 TiAl—Cr合金中的β2相郑运荣汪小平中国有色金属学报 1998 1 256 粉末冶金TiAl合金的研究进展杨兵[1] 谭晓琼[2] 粉末冶金工业 1998 2 257 双相TiAl基合金室温塑性变形的微观机制梁伟[1] 杨德庄[2] 自然科学进展：国家重点实验室通讯 1998 6258 双相TiAl基合金室温塑性变形的微观机制：I.室温变形的微观模式梁伟[1] 杨德庄[2] 自然科学进展：国家重点实验室通讯 1998 5259 浇注时功率（ISM）对TiAl基合金铸件表面质量的影响盛文斌郭景杰特种铸造及有色合金 1998 6261 TiAlSi合金γ相内位错网的电子衍衬分析梁伟黄孝瑛电子显微学报1998 5262 TiAl基合金超塑性变形的力学特征周科朝热加工工艺 1998 3263 Cottrell—Stokes定律和γ—TiAl合金高温形变王瑜林栋梁上海交通大学学报 1998 2264 超塑性TiAl基合金的显微组织特征周科朝黄伯云稀有金属材料与工程1998 6265 γ—TiAl基双相合金片层组织不连续粗化的驱动与动力学王继杰稀有金属材料与工程 1998 3266 TiAl合金PST晶体变形过程与片层界面的交互作用陈明伟陈达材料工程 1998 1267 TiAl—Sb—Mo合金的高温氧化行为和机理陈健[1] 谭毅[2] 材料科学与工艺 1998 4268 TiAl基合金双态组织高温变形的研究欧文沛材料科学与工艺 1998 1 269 微量硼对TiAl合金动态拉伸性能的影响王瑜[1] 周元鑫[2] 金属学报1998 9270 TiAl合金细小全层片组织形成机理张继张志宏金属学报 1998 9271 TiAl合金PST晶体高温蠕变特性及蠕变失稳机制林建国张永刚金属学报 1998 9272 TiAl金属间化合物碳元素激光表面合金化何秀丽郑启光金属学报1998 9273 TiAl基合金高温形变与退火织构张芳金属学报 1998 8274 金属多晶体塑性变形几何分析及双相TiAl基合金的室温塑性梁伟[1] 杨德庄[2] 金属学报 1998 6275 γ—TiAl基双相合金等温分解初生片层组织的相成分与相变应力王继杰宗亚平金属学报 1998 5276 γ—TiAl基双相合金中初生α2／γ片层的界面分析秦高梧[1] 宋丹[2] 金属学报 1998 12277 TiAl基合金固态焊接贺跃辉[1] 郭景杰[2] 金属学报 1998 11278 热变形TiAl基合金的超塑性行为黄伯云[1] 孙坚[2] 金属学报 1998 11 279 γ基TiAl合金中与疲劳裂纹生长相关的异常温度现象任雅琳钛合金信息 1998 2280 γ—TiAl合金的显微组织对其蠕变性能的影响林建国张永刚北京航空航天大学学报 1998 6281 超塑性变形TiAl基合金中的孔洞周科朝黄伯云中南工业大学学报1998 6282 热压反应合成TiAl合金的密度及孔隙分布刘咏黄伯云中南工业大学学报 1998 5283 TiAl合金间化合物在汽车上的应用潜力林建国张永刚钛工业进展1998 2。

高合金含量TiAl基合金显微结构和力学性能的研究的开题报告一、选题背景及意义TiAl基合金是一种具有极高应力应变比和较低密度的高温结构材料。

过去几十年间，人们一直致力于研发出具有良好力学性能和较高成本效益的TiAl基合金。

目前已研究出高合金含量的TiAl基合金，而在基于高含量合金的基础上，如何通过优化合金化学成分和热处理工艺等手段，进一步提高合金的力学性能，成为了当前TiAl基合金研究的热点之一。

因此，对高合金含量TiAl基合金的显微结构和力学性能开展深入研究具有重要的理论与实践意义。

首先，深入了解高合金含量TiAl基合金的显微结构对其力学性能的影响规律，将有助于提高TiAl基合金的力学性能，并促进其在高温结构支撑领域的广泛应用。

其次，研究高合金含量TiAl基合金的力学性能，将为开发设计高性能TiAl基合金提供理论指导，为新型高温结构材料的研发提供新思路，推进高科技材料行业持续发展。

二、研究内容和思路本文主要研究高合金含量TiAl基合金的显微结构和力学性能，研究思路分以下几个步骤：1.合金材料制备及样品制备。

选取高合金含量的TiAl基合金，根据优化的化学成分控制热处理过程，以制备出具有良好力学性能的TiAl基合金样品；2.显微结构分析。

采用光学显微镜、扫描电镜等手段观察样品的显微组织，并结合X射线衍射等分析方法，分析样品的相组成和晶格常数等数据；3.力学性能测试。

采用拉伸、压缩等测试方法，测试样品的力学性能，如拉伸强度、塑性应变等参数，分析样品的蠕变特性等力学性能指标；4.数据处理和分析。

将显微结构和力学性能的测试数据进行统计和分析，探究高合金含量TiAl基合金的显微结构与力学性能之间的关系，寻求提高TiAl基合金力学性能的优化途径。

三、预期成果及研究意义通过对高合金含量TiAl基合金的显微结构和力学性能的深入研究，将探究该类高温结构材料的力学性能与显微组织的相关性，并拟在此基础上，提出改善TiAl基合金力学性能的优化途径。

TiB2对TiAl基合金显微组织、力学性能及抗氧化性的影响肖树龙;荆科;徐丽娟;陈玉勇【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2016(026)012【摘要】采用水冷铜坩埚真空感应熔炼(ISM)技术制备β型TiAl合金Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y(摩尔分数，%)及其复合材料Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y(摩尔分数，%)＋3%TiB2(体积分数)两种材料，并对TiAl合金及其复合材料的显微组织、力学性能和抗氧化性能进行研究。

结果表明：加入TiB2后，TiAl合金中的晶粒尺寸和层片间距都得到细化，显微硬度、室温和高温抗拉强度提高，但室温伸长率略有下降，高温时复合材料表现出良好的塑性；800℃循环氧化100 h 后，TiAl合金和复合材料氧化表面均保持完整，未产生剥落；加入TiB2后，导致两种材料表面氧化物的生长形态发生变化，但两种材料的氧化增量和氧化层厚度相近，因此，TiB2对氧化物的生长形态有影响，但对抗氧化性能影响不大。

【总页数】7页(P2530-2536)【作者】肖树龙;荆科;徐丽娟;陈玉勇【作者单位】哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨 150001; 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室，哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨 150001; 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室，哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.微量Sc对TiAl基合金显微组织和力学性能的影响 [J], 金头男;李斗星;尹志民2.机械合金化和微量添加剂对TiAl基合金显微组织及高温抗氧化性能的影响 [J], 龙媛媛;梁艳;付广艳3.Zn-Al-Cu-TiB2原位复合材料的显微组织、力学性能及耐磨性 [J], 陈飞;王同敏;陈宗宁;毛丰;韩强;曹志强4.Zn-Al-Cu-TiB2原位复合材料的显微组织、力学性能及耐磨性 [J], 陈飞;王同敏;陈宗宁;毛丰;韩强;曹志强;5.TiAl基合金显微组织对高温抗氧化性的影响 [J], 陈伶晖;贺跃辉;曹鹏;黄伯云;曲选辉;曾欲晓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第37卷　第10期中　国　激　光Vol.37,No.102010年10月CHIN ES E J OURNAL OF LAS ERSOctober ,2010 文章编号:025827025(2010)1022684205激光熔化沉积γ-TiAl 合金的组织及力学性能张永忠1　黄　灿1　吴复尧2　刘黎明21北京有色金属研究总院复合材料中心,北京1000882中国航天科工集团航天特种材料及工艺技术研究所,北京100074摘要　通过激光熔化同步输送的Ti -47Al -2Cr -2Nb -0.5W -0.15B 合金粉末,在TC4钛合金基板上逐层沉积制备出γ-TiAl 合金的薄壁样品,分析了所沉积材料的开裂行为、微观组织、相组成及力学性能。

结果表明,激光熔化沉积的γ-TiAl 合金具有较高的开裂倾向,缩短激光扫描沉积的长度及引入具有较高韧性的钛合金作为过渡材料,可大大减缓薄壁沉积时的温度梯度和热应力,从而避免开裂的发生;激光熔化沉积γ-TiAl 合金的内部组织致密,由α2+γ的层片状晶团及少量γ相组成,层片晶团的尺寸约10μm;沉积状态下,沿薄壁长度及高度方向的室温抗拉强度分别为810MPa 和575MPa ,沿高度方向750℃下和长度方向850℃下的高温拉伸强度分别为550MPa 和625MPa 。

关键词　激光技术;激光熔化沉积;γ-TiAl 合金;微观组织;力学性能中图分类号　TN249;TF124 文献标识码　A doi :10.3788/CJL 20103710.2684Mic r os t r uct u re a n d Mec h a nical P r op e r t ies ofL as e r Di r ect Dep os i t ed γ-TiAl All oyZhang Yongzhong 1　Huang Can 1　Wu Fuyao 2　Liu Liming 21Ce nter f or Composites ,Ge ner al Resea rch I nstit ute f or Non -Fer rous Met als ,Beiji ng 100088,Chi n a2Resea rch I nstit ute of Aerosp ace Speci al Ma teri al &Tech nology ,Chi n a Aerosp ace Scie nce a n d In d ust r y Corpor at ion ,Beiji ng 100074,Chi n aAbst ract Thin wall samples from γ-TiAl (Ti -47Al -2Cr -2Nb -0.5W -0.15B )alloy are prepared on substrate of TC 4titanium alloy by laser direct deposition of coaxially fed metallic powders.The cracking behavior ,microstructure ,phase constitution ,and mechanical properties of the deposited materials are investigated.The results indicate that the deposited γ-TiAl alloy presents high tendency for cracking.Decreasing the deposited wall length or introducing ductile titanium alloy as transition materials will mitigate the temperature gradient and thermal stress during deposition ,thus avoid ser direct deposited γ-TiAl alloy are full dense ,composed of α2+γlamellar colony and small amount of γsingle phase.The size of the lamellar colony is about 10μm.For as -deposited γ-TiAl alloy ,the room -temperature tensile strengths are 810MPa and575MPa along the longitude and build -up direction respectively ,and the tensile strength under 750℃along the build -updirection is 550MPa and under 850℃along longitude direction is 625MPa.Key w or ds laser technique ;laser direct deposition ;γ-TiAl alloy ;microst ructure ;mechanical p roperties 收稿日期:2010201225;收到修改稿日期:2010202223基金项目:国家973计划(2006CB605206-1)和国家自然科学基金(50871023)资助课题。

TiAl基合金组织热稳定性和演化机制及对力学性能的影响胡锐;王旭阳;杨劼人;傅恒志【摘要】TiAl-base alloys exhibit outstanding balanced mechanical properties at high temperatures,which are considered as important light-weight structural candidates within 650-1000 ℃ in aerospace industry.The microstructures of TiAl alloys are unstable and decompose at evaluated temperatures,which would affect the mechanical properties.Therefore,the thermal stability and the microstructural evolution and the influence on properties have attracted close attentions for a long time.In this paper,the connotation of thermal stability of TiAl-base alloys is introduced.The microstructures evolution and phase transition of TiAl-base alloys under high temperature conditions are discussed and analyzed,including the discon tinuous coarsening of α2/γ lamella and the continuous coarseningof γ lath strip,the decomposition of α2 phase and the change of B2 (ω) phase.The effects of temperature,time,alloying elements and thermal load on microstructures,thermal stability and mechanical properties of TiAl alloy are summarized and summarized.Finally,the research direction of thermal stability of TiAl alloy is summarized and forecasted.%TiAl基合金由于其优异的综合高温力学及物理性能,成为航空航天轻质高温结构的重要备选材料,其目标使用温度范围在650～1000℃.TiAl基合金组织在高温长时服役条件下的稳定程度及演化对其力学性能有重要的影响,因此TiAl基合金组织及性能的热稳定性长期以来一直备受关注.介绍了TiAl基合金热稳定性研究内涵,对TiAl基合金在高温条件下的组织演化、相转变现象及机理进行了讨论和分析,包括α2/γ片层团的不连续粗化、γ板条的连续粗化、α2相的分解以及B2 (ω)相的变化.归纳总结了主要影响因素(合金元素、温度、时间、热载荷)对TiAl合金显微组织和力学性能热稳定的影响规律及机制.最后对TiAl合金热稳定性的研究方向进行了总结和展望.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)023【总页数】10页(P30-39)【关键词】TiAl金属间化合物;显微组织;热稳定性;力学性能【作者】胡锐;王旭阳;杨劼人;傅恒志【作者单位】西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072【正文语种】中文TiAl基金属间化合物具有低密度、高熔点、高弹性模量以及高温下抗蠕变、抗氧化能力好等优点[1]，使其成为极具发展潜力的轻质耐热结构材料，近20年来受到密切关注，被认为是650～1000℃温度范围内替代高温合金的唯一候选材料。

γ-TiAl合金板材制备、组织演化及性能研究中期报告一、研究目的与意义γ-TiAl合金具有重量轻、高强度、高温性能优异等优点，是一种理想的结构材料。

但其焊接性较差、加工难度大等缺点限制了其广泛应用。

因此，研究γ-TiAl合金的制备、组织演化及性能具有重要意义。

本研究旨在通过选择适当的制备工艺和优化组织演化过程，实现γ-TiAl合金的优化制备，并研究其力学性能、高温氧化性能等方面的特性，为其广泛应用提供技术支持。

二、研究方法本研究采用真空熔炼-锻造工艺制备γ-TiAl合金板材，并采用微观组织观察、X射线衍射仪、扫描电镜等测试手段，研究其组织演化过程及力学性能、高温氧化性能等方面的特性。

三、研究进展1.制备过程优化本研究采用真空感应熔炼-锻造工艺制备γ-TiAl合金板材。

通过实验发现，在真空度为5×10-4 Pa的条件下，采用等温加热-等温保温的方式，以840℃为温度，保温时长为30min的条件下，可获得具有良好结晶度和致密度的合金板材。

2.组织演化过程通过SEM观察可知，γ-TiAl合金板材的基体为银白色，具有明显的板状晶粒结构。

板材的晶界清晰，且板状晶粒内部不太明显的细小晶粒存在。

随着温度升高和时间延长，板状晶粒中的细小晶粒数量增多且尺寸变小。

3.力学性能通过拉伸试验可知，制备的γ-TiAl合金板材的室温下的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为473MPa、780MPa和1.0%，等比拉伸应变速率为1.0×10-3s-1时，高温下的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为522MPa、860MPa和0.9%。

4.高温氧化性能通过氧化试验可知，γ-TiAl合金板材在800℃下氧化40h时，表面氧化层主要由外层Al2O3和内层TiO2组成，氧化皮致密，表面形貌均匀，粗糙度低，具有优异的高温氧化性能。

四、研究结论本研究通过真空熔炼-锻造工艺制备γ-TiAl合金板材，并通过研究其组织演化过程及力学性能、高温氧化性能，得出以下结论：1.在真空度为5×10-4 Pa的条件下，等温加热-等温保温的方式，840℃保温30min可获得具有良好结晶度和致密度的γ-TiAl合金板材；2.γ-TiAl合金板材的基体为银白色，具有明显的板状晶粒结构。