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
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
陈洋
,
裴传虎
,
李臻熙
,
高帆
,
李四清
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.002
研究四种α+β钛合金在3000s-1应变率下的动态力学性能,并对比分析四种材料的绝热剪切敏感性、绝热剪切带形貌及高应变率下的吸收能.结果表明:四种钛合金在此应变率下均发生了局域化变形,TC17和TC6钛合金的绝热剪切敏感性比TC4和TC11钛合金小.TC17钛合金的晶粒均匀细小且初生α相的等轴化程度很好,因此其在动态加载过程的协调变形能力最强,在此应变率下未萌生绝热剪切带,且动态应变、流变应力和吸收能均较大,抗动态冲击的能力最强.TC6钛合金的绝热剪切带刚刚萌生,并未扩展为裂纹,抗动态冲击的能力较强.TC11和TC4钛合金在此应变率下绝热剪切带已扩展为裂纹,发生了明显的绝热剪切失效,且动态应变和吸收能较小,抗动态冲击的能力较差.
关键词:
α+β钛合金
,
动态力学性能
,
绝热剪切敏感性
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
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
,
thermal exposure
,
tensile property
高帆
,
王新英
,
王磊
,
张继
稀有金属材料与工程
针对名义成分为Ti-46Al-3.8(V,Cr,Ni) (at％)的挤压TiA1合金,研究了热处理工艺对高温时β相含量、形貌的影响,利用高温时β相对α相晶粒的钉扎作用获得了层片团尺寸均匀、细小的全层片组织,测试了具有该组织合金的拉伸性能.结果表明,在1320～1370℃范围内,随保温温度的升高,β相含量逐渐增加,使得合金的晶粒尺寸逐渐减小.实验合金经1340℃/5 min/AC热处理后可以获得层片团(尺寸平均为65 μm),B2相弥散分布的全层片组织.该组织的室温及高温拉伸性能均较好.少量B2相对合金的室温塑性无不利影响,对合金的高温强度可能有一定贡献.
关键词:
挤压TiAl合金
,
热处理
,
B2相
,
细小全层片组织
司家勇
,
韩鹏彪
,
高帆
,
张继
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.03.006
利用商业化有限元模拟软件Deform-3D对TiAl合金高温锻造开坯工艺过程进行了数值模拟,获得了两步锻造时不同变形量组合下变形饼坯中等效应变场和断裂因子分布信息.模拟结果表明,采用60%+62.5%的两步锻造方式,锻后饼坯中的应变均匀性提高,且断裂因子数值最小.实际锻造实验结果显示,通过这种两步锻造方式,确实能够有效扩大锭坯的均匀变形区,且动态再结晶组织细小、均匀.
关键词:
TiAl合金
,
高温锻造
,
数值模拟
段成军
,
王群
,
王从曾
,
高帆
,
赵景泰
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.05.008
将空心阴极效应运用于AlN陶瓷的烧结, 选用自蔓延高温合成的AlN粉体为原料, 用 Y2O3-CaO-Li2O作为烧结助剂, 制备出了致密度高, 导热性能好的AlN陶瓷.在添加5.5wt% 的Y2O3-CaO-Li2O(Y2O3:Li2O:CaO=44:6:5wt%)作为烧结助剂, 在1700℃, 保温3h的烧结条件下, 获得相对密度为98.89%, 热导率为93.8 W/(m·K)AlN烧结体.烧结体的断口SEM照片显示烧结试样的晶粒生长发育完善, 晶粒轮廓清晰呈尖锐的多面体形状, 晶粒大小均匀, 气孔和晶界相少, 断裂模式为穿晶断裂.TEM表明: 晶界相少, 且大部分都缩至三角晶界, AlN颗粒与颗粒接触紧密.
关键词:
氮化铝
,
空心阴极等离子
,
热导率
,
致密度
高帆
,
左萌萌
,
李彩霞
,
黄亮亮
人工晶体学报
为了丰富亚磷酸盐结构,为多孔材料的定向合成提供一定的实验数据,在溶剂热的条件下,以咪唑为结构导向剂合成了一个具有三维开放骨架结构的新型亚磷酸镓化合物Ga8(H2O)6(HPO3)14·(C3N2H6)3·H3O(化合物1),并通过粉末X-射线衍射、红外光谱、热重、ICP和CHN元素分析对化合物进行了表征.单晶X-射线衍射分析结果表明,化合物1属于三斜晶系,P-3c1空间群,晶胞参数为a=b=1.33388 (8) nm,c =1.7886(2) nm,γ=120 (4)°,Z=2.其结构是由GaO6八面体和[HPO32-]假四面体单元相互连接构成.该结构沿着[100]和[010]方向具有12元环孔道.值得注意的是,在化合物1的结构中存在两种不同的次级结构单元(SBU):经典的6*1单元Ga3P4和齿轮状的GaP6单元.
关键词:
开放骨架
,
溶剂热
,
亚磷酸镓
高帆
,
黄亮亮
人工晶体学报
离子液体具有传统溶剂无法取代的优良性能,其在制备无机微孔材料等领域显示出广阔的应用前景.近年来,采用离子液体或低共熔混合物作为反应溶剂的离子热合成发展迅猛.本文对离子液体进行了较系统的介绍,就离子热法合成磷酸铝、金属取代磷酸铝、过渡金属磷酸盐微孔材料的研究进展进行了综述,并对离子热法合成其他微孔材料及离子热合成面临的挑战做出了展望.
关键词:
离子热合成
,
离子液体
,
低共熔物
,
磷酸盐
,
微孔材料
