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TiAl合金气雾化制粉及热等静压成形研究进展
刘玉峰;张国庆;刘娜;李周
【期刊名称】《精密成形工程》
【年(卷),期】2022(14)11
【摘要】概述了TiAl合金气雾化制粉及热等静压成形的主要研究成果。
在TiAl合金粉末制备方面,重点介绍了气雾化制粉工艺、粉末粒度控制、粉末氧含量控制和粉末组织特征。
针对热等静压技术,介绍了TiAl合金粉末热等静压致密化过程及机理,总结了采用热等静压近净成形工艺制备TiAl合金转捩片的研究成果。
结合粉末冶金TiAl合金研究进展,提出了未来TiAl合金粉末制备及成形技术的发展方向。
【总页数】8页(P47-54)
【作者】刘玉峰;张国庆;刘娜;李周
【作者单位】中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.23
【相关文献】
1.高温TiAl合金热成形技术研究进展
2.稀土Y在γ-TiAl基合金及其精密热成形中应用的研究进展
3.用机械合金化方法和热等静压工艺控制γ—TiAl合金的显微结构
4.热等静压对喷射成形TiAl基合金孔隙率的影响
5.液态金属雾化成形及非晶合金制粉的研究进展
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β型γ-TiAl合金的制备及其反常屈服行为研究杨非;陈玉勇;蔡一湘;孔凡涛;肖树龙【摘要】β型γ-TiAl合金具有良好的高温变形能力,为TiAl合金的发展开辟了新的发展方向.采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了β型γ-TiAl合金,即Ti-45Al-9(V,Nb,Y)合金,研究了该合金的铸态组织、相组成及力学性能.结果表明,Ti-45Al-9(V,Nb,Y)合金的铸态组织为近层片组织结构,主要由γ-TiAl相、α2-Ti3Al相及β(B2)相组成.室温条件下,该合金的屈服强度为393MPa,700℃时合金的屈服强度为562MPa,当测试温度升高到800℃时,合金的屈服强度为420MPa.该合金表现出了明显的反常屈服行为.【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2010(004)004【总页数】4页(P514-517)【关键词】TiAl合金;组织;性能;反常屈服行为【作者】杨非;陈玉勇;蔡一湘;孔凡涛;肖树龙【作者单位】(广州有色金属研究院)粉末冶金研究所,广东,广州,510650;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;(广州有色金属研究院)粉末冶金研究所,广东,广州,510650;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TG146.2.3随着全球气候变暖趋势日益明显，对低能耗、低排放、低污染等技术要求越来越迫切．研究发现，汽车每降低10%的车重，废气排放量可减少10%，燃料消耗节省7%［1］．因此，汽车的轻量化将起到节能、环保的双重作用．TiAl基合金由于具有低密度、高弹性模量、高的比强度、高的高温强度、良好的抗蠕变能力以及优异的防腐蚀性能等优点，被认为是非常具有潜力的轻质耐高温结构材料，在汽车发动机高温结构材料领域具有广阔的应用前景，近年来引起了研究者们的广泛关注［2－5］．然而，由于Ti Al合金室温塑性低，高温变形能力不足，热加工困难，成型性差，限制了其广泛应用．近来，美国学者Y．W．Kim提出了β型γ－Ti Al合金的的概念［6］，该合金具有较好的高温变形能力，为TiAl合金的发展提出了新的方向．本文采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了高质量Ti－45Al－9（V，Nb，Y）β型γ－TiAl合金，对该合金的组织结构、相组成及力学性能进行了研究．实验用原材料为海绵钛（纯度＞99．7%），高纯铝（纯度＞99．99%）以及铝钒、铝铌和铝钇中间合金．首先采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉进行熔炼，制备铸锭，然后在温度为900℃条件下，对合金铸锭均匀化处理60 h，随后对合金铸锭进行热等静压处理，以消除或减少合金铸锭的缩孔、疏松等缺陷，热等静压处理温度为1200℃，压力为140MPa，时间为4h．分别采用X射线衍射分析（XRD）、光学显微分析（OM）及扫描电子显微分析（SEM）等方法，对Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金铸锭进行相分析及显微组织观察．合金的拉伸性能测试在Instron万能试验机上进行，应变速率为5×10－4 s －1．图1为 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的 XRD图衍射图谱．由图1可知，采用水冷铜坩埚真空感应熔炼法所制备的 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金主要由γ，α2和β（B2）三相组成．合金的铸态显微组织（图2）可以看出，Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金为近层片组织结构，其平均层片团簇的尺寸约为100μm．与传统的TiAl合金相比，Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金显微组织没有显著的柱状晶特征，而是体现了等轴特征．在层片组织边界存在亮灰色和黑色块状组织（如图2（b）），经能谱分析，亮灰色块体中富含V，Nb等β相稳定元素，黑色块体的成分为w（Ti）＝43．79%，w（Al）＝49．09%，w（V）＝3．59%和w（Nb）＝3．54%．结合XRD分析结果，认为亮灰色块体为β（B2）相，黑色块体为γ相．研究认为V和Nb元素均为β相稳定元素，在TiAl合金中添加该类元素促进了合金的凝固过程由α相凝固方式向β相凝固方式转变［7－8］．由于β相中优先生长方向＜100＞晶向具有等价的三个方向，即＜100＞，＜010＞和＜001＞，而不像α相中只有一个＜001］晶向为晶体优先生长方向，因此经β相凝固方式凝固的合金具有等轴状特征，而柱状晶特征并不显著．根据相图分析可知，Ti－45Al－x V合金的平衡凝固路线和相转变过程为L→β→α→α＋γ→α＋β＋γ→β＋γ，其中β相有序化形成B2相，其有序化温度约为1100℃［9］．按照上述凝固路线凝固后，合金的平衡凝固组织应该为β＋γ双相组织，而不是α＋β＋γ三相组织．但是由于合金熔体受到金属型壁的激冷作用，而产生较大的过冷度以及与外界强烈的热交换作用，合金的实际凝固过程往往偏离平衡凝固方式，最终获得的合金组织不同于合金平衡凝固的组织．结合Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的铸态组织特征，可以推测该合金凝固方式和相转变过程遵从的路线为L→L＋β→β→β＋α→α→α＋γ→α＋γ＋β→α＋α2＋γ＋β→lamellar（α2／γ）＋γ＋β．其中β相有两种来源，一种是由于V和Nb元素的稳定作用导致β相直接从液相析出并保留至室温，另一种是由α相分解得到的．层片结构由高温α相转变而来，同时β＋γ相结构是由γ相从高温α相或β相的析出而形成的．最终Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金形成了层片团簇被β（B2）相和γ相包围的近层片组织结构．图3为铸态 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金在不同温度下的拉伸力学性能．从图3可以看出，温度对Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的屈服强度和延伸率有重要的影响．随着测试温度的升高，铸态合金的屈服强度表现为先升高后下降的趋势，而铸态合金的延伸率则随着测试温度的升高而持续增加．在室温条件下，铸态Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的拉伸屈服强度和延伸率分别为393 MPa和0．55%，而当测试温度升高到700℃时，合金的屈服强度达到了最大值，为562 MPa，延伸率为7．6%．随着测试温度继续升高，合金的屈服强度下降，延伸率增加，当测试温度为800℃时，铸态 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的屈服强度为420 MPa，延伸率高达18．4%．屈服强度反常温度关系的本质与金属间化合物的位错运动和滑移特性密切相关．金属间化合物的位错运动难易不仅与位错总的柏氏矢量长度有关，而且还与位错分解形成APB，SISF或CSF等任何形式的层错能量有关［10－12］．TiAl合金的屈服强度反常温度关系与γ相中1／2［1－10］普通螺位错和［101］超位错的交滑移有关．在低温条件下（小于500℃），由于普通位错的临界剪切应力（CRSS）大于超位错的临界剪切应力，所以低温条件下普通位错不易发生滑移现象，而超位错相对较易滑动［12－13］．在变形过程中超位错易在（111）上发生交滑移并分解为［1－01］＝1／6［112］＋1／3［201］＋1／6［112］，在（111）和（1－11）晶面之间产生一个SISF，形成了非平面位错核心结构，该平面位错核心结构不可动，从而对位错起到了钉扎作用．在高温条件下（大于500℃），随着温度的升高，普通位错的滑移可以开动［13］，｛111｝滑移面上的一个螺位错的几小部分或部分螺位错交滑移到 APB或SISF能量较低的｛100｝或｛111－｝滑移面，造成非平面的位错结构，成为不可动位错锁，对位错起到钉扎作用．位于两个钉扎点之间的位错必须通过弯曲绕过钉扎点而运动，因而两个钉扎点之间的距离或钉扎点的数量决定了强化的程度．由于交滑移是一个热激活过程，温度升高有利于交滑移的进行，且呈指数关系增加．因此，随着温度的升高，钉扎点之间距离的减小，位错锁对位错的钉扎作用增强，位错运动的阻力增加，在宏观上表现为合金的屈服强度随着温度的增加而增大．除此之外，Feng等人［14］发现在｛110｝面上，位错可以以单交滑移模式、双交滑移模式、位错环模式以及位错偶极子的形成等模式发生钉扎现象，从而导致位错阻力增加，位错不可开动，TiAl合金的屈服强度增加．总之，在γ－Ti Al合金中，随着温度的增加，超位错和普通位错的滑移依次开动，由于位错发生分解及交滑移作用，在｛111｝，｛100｝，或｛111－｝面上产生位错的钉扎现象，限制了位错的运动，随着温度的增加，这种钉扎作用逐渐增强，直到达到最大值．宏观上体现为γ－TiAl合金的屈服强度随着温度的增加而不断增加，直到屈服强度达到最大值．当温度高于屈服强度峰值的温度时，由于热激活作用显著增强，位错锁被解锁，位错运动重新被开动．此外，γ－TiAl合金中挛晶变形成为主要的变形方式，故屈服强度的反常温度现象消失，γ－Ti Al合金的屈服强度随着温度的增加而逐渐减小．对于具有B2结构的金属间化合物来说，由于存在高浓度的不可动的热激活空位，热变形过程中可对位错的滑移起到钉扎作用［15］．故可以预见，随着温度的升高位错可动性增强，热激活空位对位错的钉扎作用逐渐增加，导致β（B2）相出现屈服强度随着温度的升高而增大的现象．当温度升高到一定值时，热激活效果变得更加显著，热激活空位可以与位错核发生反应而消失，位错的钉扎作用随之消失，β（B2）相的屈服强度开始下降，屈服强度的反常温度现象消失．Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金主要由γ－TiAl相，α2－Ti3 Al相及β（B2）相组成．由上述分析可知，γ－Ti Al相和β（B2）相在变形过程中很容易发生屈服强度反常温度现象．因此，该合金在拉伸测试中表现出了强烈的屈服强度反常温度关系．（1）采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术成功地制备了Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金铸锭，该合金主要由γ－TiAl相，α2－Ti3 Al相和β（B2）相组成，组织为近层片组织结构，平均层片团簇尺寸为100μm；（2）Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金具有明显的反常屈服行为，室温条件下合金的屈服强度为393 MPa，延伸率为0．55%；700℃时，合金的屈服强度明显增加为562 MPa，延伸率为7．6%；800℃时，合金的屈服强度为420 MPa，延伸率为18．4%．【相关文献】［1］肖永清．诠释现代车用钛合金的应用及前景［J］．铝加工技术工程，2008（1）：41－43．［2］EDWARD A L．Gamma titanium aluminides as prospective structural materials ［J］．Intermetallics，2000（8）：1339－1345．［3］陈玉勇，孔凡涛．TiAl基合金新材料研究及精密成形［J］．金属学报，2002，38：1141－1148．［4］NABARRO F R N．Two－phase materials for high－temperature service ［J］．Intermetallics，2000（8）：979－985．［5］TOSHIMITSU T．Development of a TiAl turbocharger for passenger vehicles ［J］．Materials Science and Engineering，2002，A329－331：582－588．［6］KIM Y W，DIMIDUK D，WOODWARD C．Development of betaγ－TiAl alloys：Opening robust processing and greater application potential for TiAl－base alloys［C］／／The 11th World Conference on Titanium．Kyoto：The Japan Institute of Metals，2007．［7］JIN Y G，WANG J N，YANG J，WANG Y．Micro－structure refinement of cast TiAl alloys byβsolidification［J］．Scripta Materialia，2004，51：113－117．［8］XU X J，LIN J P，WANG Y，GUO J F，et al．Microstructure and tensile properties of as－cast Ti－45Al－（8－9）Nb－（W，B，Y）alloy［J］．Journal of Alloys and Compounds，2006，414：131－136．［9］TAKEYAMA M，KOBAYASHI S．Physical metallurgy for wrought gamma titanium aluminides microstructure control through phase transformations［J］．Intermetallics，2005，13：993－999．［10］KAWABATA T，KANAI T，IZUMI O．Positive temperature dependence of the yieldstress in TiAl L10 type superlattice intermetallic compound single crystals［J］．Acta Metallurgy，1985，33：1355－1366．［11］HAHN Y D，WHANG S H．Deformation and microstructure in L10 type Ti－Al－V alloys［J］．Metallurgical and Materials Transactions A，1995，26：113－131．［12］JIAO Z，WHANG S H，YOO M H，et al．Stability of ordinary dislocations on cross－slip planes inγ－TiAl［J］．Materials Science and Engineering A，2002，329－331：171－176．［13］JIAO Z，WHANG S H，WANG Z．Stability and crossslip of［101］superdislocations inγ－TiAl［J］．Intermetallics，2001，9：891－898．［14］WHANG S H，FENG Q，WANG Z M．Deformation characteristics and dislocation structures in single phase gamma titanium aluminides［J］．Intermetallics，2000，8：531－537．［15］MORRIS D G，MUNOZ－MORRIS M A．A re－examination of the pinning mechanisms responsible for the stress anomaly in Fe Al intermetallics［J］．Intermetallics，2010（18）：1279－1284．。
粉末冶金法制备铝基复合材料的研究粉末冶金法是一种制备金属基复合材料的有效方法，具有制备的复合材料成分均匀、性能优异、成本低廉等优点。
铝基复合材料作为一种高性能的金属基复合材料，在航空、汽车、机械等领域得到了广泛应用。
本文将围绕粉末冶金法制备铝基复合材料展开，探讨其制备工艺、性能评价、应用领域及未来发展趋势。
粉末冶金法制备铝基复合材料的工艺流程主要包括以下几个步骤：原材料准备：选用纯度较高的铝粉、增强相（如SiC、Al2O3等）及适量的粘结剂。
混合与压制：将原材料按照一定的比例混合，加入适量的润滑剂，然后压制成型。
烧结：将压制成型后的生坯在高温下进行烧结，使得铝粉与增强相充分融合。
热处理：对烧结后的材料进行热处理，以进一步优化材料的性能。
通过以上步骤，制备出具有特定形状和性能的铝基复合材料。
与传统的铸造方法相比，粉末冶金法具有更高的成分均匀性、更细的晶粒结构和更好的力学性能。
铝基复合材料因其具有优异的力学性能、耐腐蚀性和抗高温性能，在航空、汽车、机械等领域得到了广泛应用。
在航空领域，铝基复合材料主要用于制造飞机发动机零部件、机身结构件等。
其轻质高强的特点使得飞机能够减轻重量，提高飞行效率。
在汽车领域，铝基复合材料主要用于制造汽车零部件，如发动机缸体、活塞、齿轮等。
其高强度和抗疲劳性能能够提高汽车的安全性和使用寿命。
在机械领域，铝基复合材料可用于制造各种高强度、轻质的机械零件，如传动轴、支架、齿轮等。
其优良的耐腐蚀性和高温稳定性使得铝基复合材料成为理想的机械零件材料。
铝基复合材料的性能取决于其组成和制备工艺。
在力学方面，粉末冶金法制备的铝基复合材料具有高强度、高硬度、低塑性等特点，其力学性能优于传统铸造铝材。
耐腐蚀性方面，由于增强相的加入，铝基复合材料的耐腐蚀性能得到显著提高。
抗高温性能方面，通过选用合适的增强相和热处理工艺，可以使得铝基复合材料在高温下保持优良的性能。
随着科技的不断发展，粉末冶金法制备铝基复合材料在未来将面临新的挑战和机遇。
粉末冶金法制备铝基复合材料的研究一、本文概述本文旨在探讨粉末冶金法制备铝基复合材料的工艺过程、性能特点及其应用前景。
铝基复合材料作为一种新型的高性能材料，以其轻质、高强、耐磨、抗腐蚀等特性在航空航天、汽车制造、电子信息等领域具有广泛的应用价值。
粉末冶金法作为一种制备铝基复合材料的常用方法，具有工艺简单、成本低廉、材料利用率高等优点，因此受到了广泛的关注和研究。
本文首先介绍了铝基复合材料的基本概念和分类，概述了粉末冶金法制备铝基复合材料的原理和方法。
接着，详细分析了粉末冶金法制备过程中影响铝基复合材料性能的关键因素，包括粉末的选择、复合剂的添加、成型工艺、烧结工艺等。
在此基础上，本文进一步探讨了粉末冶金法制备铝基复合材料的性能特点，如力学性能、热学性能、电磁性能等，并分析了其在实际应用中的潜力和挑战。
本文总结了粉末冶金法制备铝基复合材料的研究现状和发展趋势，提出了未来研究的重点和方向。
通过本文的研究，旨在为铝基复合材料的制备和应用提供理论支持和实践指导，推动铝基复合材料在更多领域的应用和发展。
二、铝基复合材料的理论基础铝基复合材料作为一种先进的轻质高强材料，其理论基础主要建立在金属学、材料科学、复合材料力学以及粉末冶金学等多个学科的基础上。
铝基复合材料以其低密度、高比强度、良好的导热和导电性、出色的抗腐蚀性以及优异的可加工性而广受关注。
铝基复合材料的性能提升主要得益于增强相的选择与加入。
增强相可以是颗粒状、纤维状或晶须状，其种类和性能直接影响复合材料的力学、热学、电磁等性能。
常见的增强相包括SiC、Al₂O₃、TiC等陶瓷颗粒，以及碳纤维、玻璃纤维等。
这些增强相在铝基体中通过阻碍位错运动、提高基体强度等方式，显著提升了复合材料的综合性能。
铝基复合材料的制备工艺对其性能有着至关重要的影响。
粉末冶金法作为一种重要的制备工艺，通过控制粉末的粒度、形貌、分布以及烧结过程中的温度、压力等参数，可以实现对复合材料微观结构和性能的精确调控。
第27卷第4期粉末冶金材料科学与工程2022年8月V ol.27 No.4 Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy Aug. 2022 DOI:10.19976/ki.43-1448/TF.2022044热等静压成形Ti-45Al-7Nb-0.3W合金热轧板材的超塑性变形行为彭昱钦1，李应新2，梁霄鹏1，李慧中1，车逸轩1，郭昕明1(1. 中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083；2. 株洲瑞德尔智能装备有限公司，株洲 412000)摘要：对热等静压法制备的Ti-45Al-7Nb-0.3W合金进行1 270 ℃热轧，得到合金板材，利用扫描电镜(SEM)观察板材的显微组织。
对合金板材进行950 ℃、初始应变速率为1×10−4 s−1的高温拉伸实验，根据拉伸应力−应变曲线与拉伸性能，以及拉伸断裂后的显微组织演变与拉伸断口形貌，研究轧制变形合金板材的超塑性变形行为。
结果表明：热等静压态合金经热轧后，由近γ组织转变为双态组织，并随轧制变形量增加，热轧板材的平均晶粒尺寸减小，伸长率增加。
当变形量为61%时，平均晶粒尺寸最小，为9.8 μm，板材伸长率最大，达到367.5%，抗拉强度为131 MPa。
继续增加轧制变形量时，板材晶粒长大，伸长率降低。
板材在超塑性变形过程中，α2/γ层片晶团旋转分解，并在其周围产生大量动态再结晶晶粒。
板材的超塑性变形机制为晶界滑移与动态再结晶。
关键词：TiAl基合金；超塑性；包套轧制；显微组织；力学性能中图分类号：TG146.2文献标志码：A 文章编号：1673-0224(2022)04-419-07Superplastic deformation behavior of hot isostatic pressedTi-45Al-7Nb-0.3W hot-rolled alloy sheetPENG Yuqin1, LI Yingxin2, LIANG Xiaopeng1, LI Huizhong1, CHE Yixuan1, GUO Xinming1(1. School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. Zhuzhou Ruideer Metallurgy Equipment Manufacturing Co., Ltd., Zhuzhou 412000, China)Abstract: The hot isostatic pressed (HIP) Ti-45Al-7Nb-0.3W alloy sheet prepared by hot-rolled at 1 270 ℃, and the microstructure of the alloy sheet was investigated by scanning electron microscopy (SEM). High-temperature tensile experiments at 950 ℃ with an initial strain rate of 1×10−4s−1 were performed. According to the tensile stress-strain curve and tensile properties, as well as the microstructure evolution and tensile fracture morphology after tensile fracture, the superplastic deformation (SPF) behavior of the alloy sheet with rolling deformation was studied. The results show that after rolling, the microstructure of as-HIPed alloy sheet changes from near-γ microstructure to duplex microstructure.And the average grain size of the sheet decreases and the elongation increases with the increase of rolling reductions.When the rolling reduction is 61%, the average grain size of the hot-rolled sheet is the smallest (9.8 μm), the elongation of the sheet is the largest (367.5%), and the tensile strength is 131 MPa. Continue to increase the rolling deformation, the grain size of the sheet grows, and the elongation decreases. During the SPF, the α2/γ lamellar colonies rotate and decompose, and a large number of dynamically recrystallized (DRX) grains are generated around them. The superplastic mechanism of the plates is grain boundary slip (GBS) and DRX.Keywords: TiAl-based alloys; superplastic; pack-rolling; microstructure; mechanical propertyTiAl基合金具有密度低、比强度和比刚度高以及较好的高温抗蠕变与耐腐蚀性能等优点，被认为是极具潜力的新型轻质高温结构材料[1−2]。
第50卷第1期 2018年2月南京航空航天大学学报J o u r n a l o f N a n j i n g U n i v e r s i t y o f A e r o n a u t ic s&A s t r o n a u t i c sVol. 50 No. 1Feb. 2018D O I：10. 16356". 1005-2615. 2018. 01. 014氢化钛粉制备钛及T i-6A1-4V钛合金粉末冶金工艺与性能研究亚历山大•莫利亚尔12田金华1张莎莎12姚正军12刘子利1缪强1张平则12(1.南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京，211106 %2.面向苛刻环境的材料制备与防护技术工业和信息化部重点实验室，南京，211106)摘要：为了降低制造钛和钛合金半成品的成本，以氢化钛和氢化钛与铝-机中间合金的混合物为原料，采用粉末冶金制备工艺分别制备了用于轧制的T A2和T C4多孔坯料，研究了热轧后合金的组织与力学性能。
研究结果表明，不同形变程度（50%和75%)的热轧工艺有效消除了残余孔隙，改变了微观结构特征（之前的！晶粒边界"相消失$极大地提高了T A2和T C4合金的强度和塑性，而且与传统工艺相比，省略了锭块熔炼步骤，降低了钛和钛合金轧制产品的价格，而且与传统工艺相比，省略了锭块熔炼步骤，降低了钛和钛合金轧制产品的价格。
关键词：钛合金；轧制；多孔坯料；微观结构；机械性能中图分类号：T F12文献标志码：A文章编号！005-2615(2018)01-0100-05Powder Metallurgy Technology and Properties of Ti and Ti-6A1-4VAlloy Prepared Using Titanium Hydride PowderOLEKSANDR Mohar1'2，TJAN Jinhua1，ZHANG Shasha1'2，YAO Zhengjun1'2，L JU Z th1，MIAOQtang1，ZHANGPingze1'2(1. C o lle g e o f M a te ria l Science and T e c h n o lo g y , N a n jin g U n iv e r s ity o f A e ro n a u tic s&A s tro n a u tic s,N a n jin g,211106 ,C h in a;2. K e y L a b o ra to ry o f M a te ria ls P re p a ra tio n and P ro te c tio n fo r H a rs h E n v iro n m e n t ,M in is tr y o f In d u s tr y andIn fo rm a tio n T e c h n o lo g y,N a n jin g,211106 ,C h in a)Abstract：I n o r d e r t o r e d u c e t h e c o s t o f m a n u f a c t u r i n g s e m i-f i n i s h e d p r o d u c t s o f t i t a n i u m a n d t i t a n i u m a ll o y ，a m i x t u r e o f t i t a n i u m h y d r i d e，t i t a n i u m h y d r i d e a n d a l u m i n u m-v a n a d i u m m a s t e r a l l o y is u s e d a sr a w m a t e r i a l，t h e T A2a n d T C4p o r o u s b i l l e t s f o r r o l l i n g a r e p r e p a r e d b y p o w d e r m e t a l l u r g y p r o c e s s，a n d t h e m i c r o s t r u c t u r e a n d m e c h a n ic a l p r o p e r t ie s o f t h e a l l o y a f t e r h o t r o l l i n g a r e s t u d ie d.T h e r e s u l t ss h o w t h a t i n t h e h o t-r o l l i n g p r o c e s s w i t h d i f f e r e n t d e g r e e s o f d e f o r m a t i o n(50%a n d75%)，t h e r e s id u a lp o r o s i t y is e l i m i n a t e d e f f e c t i v e l y a n d t h e m i c r o s t r u c t u r e c h a r a c t e r is t ic s a r e m o d i f i e d(t h e a lo n g p r e v io u s!g r a in b o u n d a r y d is a p p e a r s).T h i s r e s u l t s i n t h e s i g n i f i c a n t i m p r o v e m e n t o f t h e s t r e n g t ha n d d u c t i l i t y o f t h e T A2a n d T C4a llo y s.A n d c o m p a r e d w i t h t h e t r a d i t i o n a l p r o c e s s ,t h e i n g o t m e l t i n g s t e p，t h e p r ic e o f t i t a n i u m a n d t i t a n i u m a l l o y r o ll e d p r o d u c t s is r e d u c e d.Key words：t i t a n i u m a l l o y；r o l l i n g；p o r o u s b l a n k；m i c r o s t r u c t u r e；m e c h a n ic a l p r o p e r t ie s收稿日期！017-11-31;修订日期！018-01-07通信作者：亚历山大•莫利亚尔，男，特聘教授，乌克兰国家工程院通信院士，E-m ail:m olyar. olekcandr@i. ua。
《Al-Mg-Al热轧复合板的制备及其微观组织和力学性能研究》篇一Al-Mg-Al热轧复合板的制备及其微观组织和力学性能研究一、引言随着现代工业的快速发展，对于具有优异性能的金属材料需求日益增长。
Al/Mg/Al热轧复合板作为一种新型的金属复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子包装等领域。
本文旨在研究Al/Mg/Al热轧复合板的制备工艺，探讨其微观组织结构及力学性能，为该类材料的实际应用提供理论依据。
二、制备工艺Al/Mg/Al热轧复合板的制备主要包括原料准备、合金熔炼、轧制及热处理等步骤。
首先，选用纯度较高的铝合金和镁合金作为原料；其次，将两种合金在高温下进行熔炼，以实现合金化；然后，将熔炼后的合金液进行轧制，形成复合板材；最后，对轧制后的板材进行热处理，以提高其性能。
三、微观组织研究（一）金相组织观察通过金相显微镜观察Al/Mg/Al热轧复合板的金相组织，可以发现在轧制过程中，铝合金与镁合金之间发生了良好的冶金结合，没有明显的界面反应产物。
此外，复合板中的晶粒尺寸较小，晶界清晰，这有利于提高材料的力学性能。
（二）扫描电镜及能谱分析利用扫描电镜对Al/Mg/Al热轧复合板进行观察，发现其界面处无明显的孔洞、裂纹等缺陷，表明两种金属之间具有良好的结合性能。
同时，通过能谱分析确定界面处的元素分布，发现铝合金和镁合金在界面处发生了元素扩散，形成了冶金结合。
（三）X射线衍射分析X射线衍射分析表明，Al/Mg/Al热轧复合板中主要包含铝、镁及其合金相。
在界面处未发现新的物相生成，说明两种金属在轧制过程中未发生明显的化学反应。
四、力学性能研究（一）硬度测试通过对Al/Mg/Al热轧复合板进行硬度测试，发现其硬度高于单一金属材料。
这主要是由于复合板中铝合金与镁合金的硬质相相互交错，提高了材料的硬度。
此外，热处理后，复合板的硬度得到进一步提高。
（二）拉伸性能测试拉伸性能测试表明，Al/Mg/Al热轧复合板具有较好的抗拉强度和延伸率。
Ti2 AlNb 合金粉末冶金件的热变形行为和环轧过程的模拟研究卢正冠;吴杰;刘羽寅;徐磊【摘要】Powder metallurgy ( PM) Ti2 AlNb alloy billet was prepared by hot isostatic pressing route .To study the blooming behavior of PM Ti 2 AlNb alloy , high temperature compression tests were conducted on Gleeble-3800 thermal-mechanical simulation testing machine .Besides, Simufact finite element (FE) software was also used to simulate the ring rolling process of PM Ti2AlNb alloy, and X-ray Micro Computed Tomography (Micro-CT) method was used to study the pore distribution in actual rolled PM Ti 2 AlNb ring.Results show that the flow stress of PM Ti 2 AlNb alloy reaches to the peak value at a small strain , and is unstable at the beginning process .After compression , O laths inside grain in deformed samples disappear and the presence of α2 phase growth and segregation at the grain boundaries are observed .The phase transformation caused by the changed deformation conditions is the main reason for the flow instability during deformation .The temperature drops and effective strain at the edge of ring increases rapidly , and the deformation is helpful to reduce the porosity of PM Ti 2 AlNb alloy .%采用粉末冶金热等静压工艺制备了Ti2 AlNb合金坯料，为研究其开坯行为，采用Gleeble－3800热机械模拟试验机进行了热压缩试验，另外采用Simufact有限元软件模拟了粉末冶金Ti2 AlNb合金的环轧过程，利用X射线三维成像技术获取并计算了第一次环轧后的孔隙分布。
