姚建省
,
唐定中
,
刘晓光
,
李鑫
,
王丽丽
,
曹春晓
,
丁方政
,
陈昊
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.6.001
采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱等分析手段研究了DD6单晶合金与陶瓷型壳的界面反应.结果表明:DD6高温合金与陶瓷型壳的界面反应产物主要是Al2O3和HfO2,同时伴随着少量Ta元素的析出;界面反应层的厚度为5～6μm,反应产物在合金/型壳界面的富集,能够抑制氧化反应的进一步进行;高温下DD6合金与陶瓷型壳润湿角为145 ～150°,降低型壳内表面的气孔率能够减少毛细作用的产生,从而有效抑制界面反应的产生.
关键词:
DD6单晶合金
,
陶瓷型壳
,
界面反应
,
润湿
任维鹏
,
李青
,
肖程波
,
宋尽霞
,
何利民
,
黄光宏
,
曹春晓
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.014
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)法在一种新型定向合金DZ466试样上沉积CoCrAlY黏结层和Y2O3部分稳定的ZrO2 (YSZ)陶瓷层,对试样进行1050℃循环氧化实验并研究其氧化行为.采用X射线衍射仪、扫描电镜以及电子探针对涂层进行显微组织分析.结果表明:在1050℃氧化1500h(热循环31次)后,热障涂层未出现脱落现象.沉积态CoCrAlY黏结层主要由β-CoAl相和γCo固溶体相组成;1050℃氧化后,在黏结层与陶瓷层界面生成热生长氧化物(TGO)层,黏结层逐渐发生退化,β-CoAl相逐渐转化为γCoNi固溶体;氧化1200h后,TGO/黏结层界面出现由活性元素效应导致的氧化物栓;TGO层皱曲行为导致TGO/陶瓷层界面出现微裂纹,并且该微裂纹沿界面横向扩展.TGO的厚度增长模式符合分段抛物线规律,初期氧化速率常数约为6.1×1014cm2/s,氧化400h后,氧化速率常数减小,为3.5×1014 cm2/s.
关键词:
DZ466合金
,
CoCrAlY
,
黏结层
,
热生长氧化物
,
氧化速率常数
蔡建明
,
郝孟一
,
杜娟
,
李臻熙
,
李四清
,
马济民
,
曹春晓
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.z1.042
比较了采用新热机械处理工艺和传统工艺细化SP700钛合金晶粒的效果.结果表明,与传统工艺相比,新工艺得到的SP700钛合金的组织更为细小均匀和等轴化,初生α相颗粒的尺寸达到约1-2 μm.与其他合金相比,SP700钛合金之所以具有如此细小的组织,除了与合适的热机械处理工艺有关外,还与该合金的合金化特点密切相关.
关键词:
SP700钛合金
,
晶粒细化
,
热机械处理
蔡建明
,
弭光宝
,
高帆
,
黄浩
,
曹京霞
,
黄旭
,
曹春晓
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.08.001
新一代高推重比航空发动机压气机和涡轮系统高温环境使用的叶片、盘、机匣、整体叶盘和整体叶环等构件设计通常选用先进高温钛合金材料。本文综述近年来我国600℃高温钛合金、阻燃钛合金、TiAl合金、连续SiC纤维增强钛基复合材料及其应用技术取得的最新研究进展，并提出材料及构件设计、加工和使用亟待突破的关键技术，包括工业铸锭成分高纯化和均匀化控制技术、大规格棒材及特殊锻件制备技术、整体叶盘和整体叶环零件机械加工技术、材料性能评价及应用设计技术等。先进高温钛合金材料的不断应用将有力推动我国航空发动机技术发展。
关键词:
先进航空发动机
,
600℃高温钛合金
,
阻燃钛合金
,
TiAl合金
,
SiC纤维增强钛基复合材料
,
钛火
黄旭
,
孙福生
,
王宝
,
李臻熙
,
曹春晓
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2000.03.004
研究了Ti-11Cr,Ti-13Cr和Ti-15Cr合金600℃及800℃高温氧化行为.研究结果表明,相同温度下,Cr含量越高,氧化增重越小.相同合金,温度愈高,氧化增重愈大.随着温度升高,Cr含量对氧化速度的影响显著增大.随着Cr含量升高,氧化膜的晶粒尺寸减小,粘附性和抗开裂剥落性增加.并讨论了Cr含量对Ti-Cr合金高温氧化行为的影响机理.
关键词:
Ti-Cr合金
,
高温氧化
,
阻燃钛合金
弭光宝
,
曹春晓
,
黄旭
,
曹京霞
,
王宝
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.4.008
采用摩擦点燃方法研究摩擦接触压力P和预混气流氧浓度c0对TC11钛合金抗点燃性能的影响,建立定量描述TC11钛合金抗点燃性能的P-c0关系,并结合原位观察、SEM和EDS等手段给出TC11钛合金点燃与抗点燃的微观机理.结果表明,TC11钛合金的P-c0关系曲线符合抛物线规律,P从0.05MPa增至0.25MPa时,点燃对应的c0降低约32.5％;TC11钛合金点燃的c0至少比TC4钛合金高20％,即TC11钛合金的抗点燃性能显著高于TC4钛合金;摩擦过程产生强烈的火花,着火首先发生在具有原生金属表面的微凸体上;点燃过程形成燃烧区、熔凝区、热影响区和过渡区四个具有不同特征的区域;富Al和Mo的钛基固溶体相降低热影响区Ti向熔凝区的扩散速率,限制燃烧区Ti与O的优先反应,并与熔凝区O的大量固溶共同阻止O向热影响区的继续扩散,从而提高微凸体的抗点燃性能.
关键词:
航空发动机
,
TC11钛合金
,
阻燃性能
,
摩擦点燃
,
机理
,
钛火
朱知寿
,
马济民
,
高扬
,
曹春晓
,
颜鸣皋
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2000.03.006
通过薄片试样原位拉伸和圆棒拉伸实验研究了富Nd第二相颗粒的早期脆性断裂对一种近α型钛合金断裂行为的影响.结果表明,随颗粒体积分数的增加,合金的拉伸强度有所降低,但合金的塑性得到改善. 富Nd第二相颗粒的早期脆性断裂不会导致材料的脆性断裂倾向,这是由于颗粒的形成改变了合金基体的组织结构等引起的.
关键词:
富Nd第二相颗粒
,
断裂
,
孔洞
,
裂纹萌生与长大
雷力明
,
黄旭
,
孙福生
,
曹春晓
,
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2003.01.056
研究了热暴露对Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C阻燃β钛合金微观组织的影响. 结果表明, 在540 ℃(该合金期望使用温度)热暴露100 h后, 合金晶界上形成了连续的α膜, β基体和少量α相发生了短程有序化(SRO)转变. 除此之外, 热暴露过程中还有少量的金属间化合物TiCr2相析出.
关键词:
阻燃钛合金
,
热暴露
,
微观组织
任维鹏
,
李青
,
宋尽霞
,
肖程波
,
曹春晓
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.02.002
综述了国内外粘接层氧化行为的研究进展,介绍了粘接层氧化动力学,热生长氧化物(TGO)组成、结构和形成规律,以及亚稳态Al2O3向稳态Al2O3的转变规律,分析了MCrAlY粘接层及基体合金中的各种元素对TGO形貌和成分的影响,指出了深入研究粘接层氧化行为的方法以及热障涂层性能的改善措施.
关键词:
热障涂层
,
氧化行为
,
粘接层
,
热生长氧化物
李晓红
,
叶雷
,
钟群鹏
,
曹春晓
,
毛唯
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.1.001
对DD3单晶合金进行1250℃保温不同时间的TLP扩散连接研究.降温过程采取了随炉冷却和充氩快冷两种方式,随后对接头进行了870℃/32h/空冷的时效处理.分析了不同规范下的焊缝及母材的组织,同时测定了接头的980℃持久性能.结果发现:炉冷并时效处理试样的焊缝及母材中的γ’相的尺寸随着保温时间增加而增加,且形状趋于不规则.而充氩冷却并时效处理试样的焊缝及母材中的γ’相的尺寸和形状基本一致,随保温时间的增加没有明显变化,立方化较好.低的冷却速率使焊缝和母材中的γ’相粗化从而降低了接头和母材的性能,而高的冷却速率促使焊缝及母材中形成细小立方化的γ’相,不仅使接头性能明显提高,同时母材性能也没有降低.
关键词:
单晶高温合金
,
过渡液相扩散焊
,
冷却速率
,
高温持久性能
