梁作俭
,
许庆彦
,
李俊涛
,
李世琼
,
张继
,
柳百成
,
仲增墉
稀有金属材料与工程
根据熔模型壳离心浇注的铸造工艺特点,建立了γ-TiAl增压涡轮凝固传热过程的数值模型,推导了离心压力下γ-TiAl金属间化合物的凝固收缩和补缩过程数学模型,模拟计算了γ-TiAl增压涡轮铸件的温度场和收缩缺陷.结果表明,模型能可靠计算γ-TiAl增压涡轮铸件凝固过程的温度分布和准确预测铸件的收缩缺陷,数值模拟结果与实验结果吻合良好.数值模拟结果证实了前期工作所提出的进一步减少及消除收缩缺陷的优化工艺措施的合理性.
关键词:
γ-TTil
,
数值模拟
,
熔模铸造
,
收缩缺陷
,
增压涡轮
梁作俭
,
许庆彦
,
李俊涛
,
李世琼
,
张继
,
柳百成
,
仲增墉
稀有金属材料与工程
γ-TiAl金属间化合物的成形工艺是材料成形领域的前沿领域和研究热点.本研究采用水冷铜坩埚真空感应凝壳技术和熔模型壳离心浇注的铸造方法制备γ-TiAl增压涡轮,通过改善冒口工艺获得了健全的γ-TiAl涡轮铸件,分析了γ-TiAl增压涡轮的凝固过程和收缩缺陷产生原因.结果表明,增大冒口与铸件的模数之差以及冒口与铸件的体积之比有利于减少及消除涡轮铸件的收缩缺陷.为给数值模拟研究提供热物性参数,针对涡轮铸件用钛铝合金,实验测试了合金的热膨胀系数、比热和热导率等物性参数,其与温度的关系分别为:αl=8.10651+0.0073T-2.97619E-6T2;CP=668.28158-0.013T+1.11905E-4T2;λ=19.82252-0.02781T+6.51497E-5T2-3.21096E-8T3.
关键词:
γ-TiAl
,
熔模铸造
,
增压涡轮
,
收缩缺陷
,
物性参数
梁作俭
,
许庆彦
,
李俊涛
,
李世琼
,
张继
,
柳百成
,
仲增墉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.03.011
根据金属液凝固收缩理论和多孔介质中流体流动原理,建立了离心压力下Ti-Al合金精密铸件中微观缩松缺陷预测的数学模型,采用该模型对Ti-Al增压涡轮铸件进行模拟计算,并进行了实验验证.结果表明,数学模型能够合理反映离心转速、离心半径、温度梯度和冷却速度等重要因素对微观缩松的影响规律,数值模拟结果与实验结果相吻合.分析增压涡轮的计算结果表明,在涡轮轴向,温度梯度值是影响微观缩松度如何分布的主要原因;在涡轮径向,温度梯度、冷却速度和离心半径的共同作用决定着微观缩松度的变化规律.提高温度梯度,降低冷却速度,充分利用离心压力对枝晶间补缩的有效作用,有利于减少涡轮内部的微观缩松,保证叶片和涡轮的组织致密性和力学性能.
关键词:
Ti-Al合金
,
微观缩松
,
数学模型
,
精密铸件
张玲洁
,
沈涛
,
申乾宏
,
张继
,
陈乐生
,
樊先平
,
杨辉
稀有金属
采用化学共沉淀法合成了La2Sn2O7/SnO2复合粉体,并通过粉末冶金法制备了Ag-La2Sn2O7/SnO2电接触材料;研究了复合材料的抗电弧侵蚀性能,并对抗电弧侵蚀机理进行了探讨.结果表明:与Ag-SnO2相比,Ag-La2Sn2O7/SnO2电接触材料经电弧作用后表面形貌较为平整,表现出较低的熔焊力.这可能是由于在电弧作用下La2Sn2O7的存在有助于提高熔池的粘滞性,同时Ag-La2Sn2O7/SnO2触点表面分布的“小汗珠”状颗粒物能够起到分散电弧能量的作用,从而可以降低侵蚀区域的温升、减弱表面结构的破坏程度,获得较好的抗熔焊性能.Ag-La2Sn2O7/SnO2有望作为一种环保型电接触材料得到广泛应用.
关键词:
电接触材料
,
银
,
La2Sn2O7/SnO2
,
电弧侵蚀
,
熔焊力
静永娟
,
高帆
,
付明杰
,
张继
物理测试
通过拉伸试验研究了铸造TiAl合金单一取向层片组织在缺口应力集中系数分别为2、3和4时的缺口敏感性.发现该合金在沿层片界面方向的应力作用下,对应各Kt水平的缺口试样均具有大于光滑试样的抗拉强度,且其缺口敏感系数相当;并根据该合金具有较好的拉伸塑性和缺口拉仲断口上存在裂纹萌生和稳态扩展区域的特征,分析讨论了其形成缺口强化效应的机制.
关键词:
TiAl合金
,
单一取向层片组织
,
缺口敏感性
曹睿
,
朱浩
,
张继
,
陈剑虹
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.01.005
对TiAl基合金在经历多次拉伸卸载以后宏观性能和微裂纹面密度的变化进行了详细研究.结果表明:在载荷控制下的试验中,随着卸载应力的增加,裂纹面密度并没有增大,即在这种加载方式下材料损伤程度并不能用微裂纹面密度来衡量.在载荷控制连续加载-卸载过程中,弹性模量并没有降低,说明微裂纹损伤引起的体积效应在此过程中比较弱.当在较高应力下卸载时,断裂应力σf、断裂应变εf和单位面积断裂功Uf开始减小,这是因为微裂纹损伤引起的面积效应仅仅表现在断裂面上,所以在此过程中面积效应较为明显,导致断裂应力降低.
关键词:
全层TiAl基合金
,
多次拉伸卸载
,
裂纹面密度
静永娟
,
张继
金属功能材料
针对含0.15％(原子分数)稀土元素Gd的变形γ-TiAl合金,研究1 300 ℃/0.5 h/空冷热处理前后稀土化合物种类、形态和分布变化.变形γ-TiAl合金中存在两种稀土化合物,分别是富Al元素的Al-Gd化合物和富O元素的O-Gd化合物.在热处理过程中Al元素向Al-Gd化合物边缘扩散,基体的Ti、O元素向Al-Gd化合物扩散,因此部分Al-Gd化合物转变为由Al-Gd包围O-Gd的包裹状化合物.热处理后,Al-Gd化合物球化、尺寸减小、数量减少,体积分数由2.78％减少至1.13％,O-Gd化合物数量增加但形貌基本不变.
关键词:
TiAl合金
,
Gd元素
,
热处理
司家勇
,
韩鹏彪
,
昌霞
,
张继
钢铁研究学报
采用热模拟实验研究了变形参数(应变量、变形温度、应变速率)对Ti465Al25V10Cr03Ni合金微观变形组织的影响。研究结果表明，在应变量逐渐增加的热压缩变形过程中，一定变形量后开始出现层片弯曲、折曲或破碎，随着应变量的增加，动态再结晶形成的等轴晶粒增多，残余层片团减少。变形温度对钛铝合金的变形组织有着显著影响，提高热变形温度，有利于合金中的动态再结晶以及变形组织的均匀化，降低残余层片团的体积分数。较低的应变速率能促进变形时的动态再结晶，有利于提高变形组织的均匀性。还对γTiAl合金动态再结晶新晶粒形成过程进行了讨论。
关键词:
TiAl合金;高温变形;变形组织
高帆
,
静永娟
,
王磊
,
王新英
,
张继
钢铁研究学报
分析了热暴露温度、时间对TiAl合金表面完整性及室温拉伸性能的影响。结果表明,热暴露温度为700℃时,热暴露后试样表面残余压应力有所降低,温度升高至750和800℃时,试样表面残余压应力变化不大。经750和800℃热暴露后,试样表面生成厚度均匀的多重表面层;观察热暴露后试样断口可以观察到沿表面层和基体界面的连续裂纹和表层剥落;随着热暴露温度升高,表面层厚度显著增大,多重表面层明显并伴有层间裂纹。这些表面变化导致材料的室温抗拉强度降低,塑性明显降低。
关键词:
TiAl合金
,
热暴露
,
拉伸性能
静永娟
,
张建伟
,
王新英
,
张继
钢铁研究学报
对TiAl合金的标准拉伸试样分别进行700℃×100h和750℃×100h的热暴露处理,观察表明,机械抛光试样的表面具有规则的抛光痕迹,经700℃×100h热暴露后试样表面生成絮状氧化物,表面仍可见机械抛光痕迹.而经750℃×100h热暴露后,试样表面生成较厚的、均匀分布的氧化层,该氧化层的显微硬度显著高于基体的显微硬度.由于合金的层片组织存在取向性,因而在氧化层与基体之间存在富铝的过渡层,有利于阻止基体的进一步氧化.测试结果表明热暴露在一定程度上降低了原抛光试样表面的残余压应力水平.拉伸结果表明,热暴露后试样的室温拉伸塑性普遍明显下降.分析认为,热暴露后合金塑性的下降主要归因于试样表面残余压应力水平的降低而弱化了表面压应力对拉伸中表面裂纹萌生的抑制作用,750℃×100h热暴露试样承载能力的明显降低与拉伸中氧化层与基体的界面处出现的连续裂纹有关.
关键词:
TiAl
,
热暴露
,
拉伸性能
