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TiZrAlHf钛基中熵合金热变形及组织演变规律
1
作者 刘倩倩 杨啸雨 +3 位作者 高帆 李臻熙 刘宏武 王青峰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期128-136,共9页
为优化新型TiZrAlHf钛基中熵合金的热加工窗口,采用热压缩模拟实验和组织表征的方法对热变形特性、热变形组织演变规律进行研究。结果表明:TiZrAlHf合金铸锭的组织主要由片层状α相和晶界处的魏氏组织组成。合金β转变温度(Tβ)为895℃... 为优化新型TiZrAlHf钛基中熵合金的热加工窗口,采用热压缩模拟实验和组织表征的方法对热变形特性、热变形组织演变规律进行研究。结果表明:TiZrAlHf合金铸锭的组织主要由片层状α相和晶界处的魏氏组织组成。合金β转变温度(Tβ)为895℃,在α/α+β相区(700~850℃)测试工艺范围内变形时,变形温度700~750℃之间存在失稳区,热变形激活能为827.514 kJ/mol,变形组织主要为球状α相,软化机制为片层状α相球化;在β相区(900~1100℃)测试工艺范围内,加工图中不存在失稳区,同时所有试样均完好,无开裂,能够采用自由锻造的方式进行开坯及改锻,热变形激活能为113.909 kJ/mol,变形组织主要为拉长的β晶粒和内部的针状α′马氏体,软化机制为动态回复;两种变形软化机制的本质均为位错的增殖、滑移和胞状结构演化。 展开更多
关键词 钛基中熵合金 热变形 组织演变 α相球化 动态回复
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梯度功能材料的热应力研究进展 被引量：12
2
作者 李臻熙 张同俊 +1 位作者 李星国 胡镇华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1997年第6期1-5,共5页
回顾了近年来梯度功能材料（FGM）热应力研究领域所取得的研究成果，并对FGM热应力研究的发展趋势作一展望。
关键词 梯度功能材料 热应力 分析模型 解析法 有限元法
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Al_2O_3-Ti系梯度功能材料残余热应力有限元分析 被引量：9
3
作者 李臻熙 张同俊 李星国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期11-16,共6页
采用有限元方法（ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ，ＦＥＭ）对Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉ系梯度功能材料（ＦＧＭ）在制备过程中产生的残余热应力进行了线弹性分析。详细讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的... 采用有限元方法（ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ，ＦＥＭ）对Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉ系梯度功能材料（ＦＧＭ）在制备过程中产生的残余热应力进行了线弹性分析。详细讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的影响，确定了各项最佳参数。 展开更多
关键词 梯度功能材料 残余热应力 有限元 分析模型
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梯度功能材料的热应力研究现状与展望 被引量：7
4
作者 李臻熙 张同俊 李星国 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期59-61,71,共4页
回顾了近年来梯度功能材料(FGM)热应力研究领域所取得的研完成果,并展望了FGM热应力研究的发展趋势。
关键词 梯度功能材料 热应力 分析模型 航天飞机
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TiAl基合金的α→γ相变研究进展 被引量：11
5
作者 李臻熙 曹春晓 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期73-77,共5页
综述了 Ti Al基合金中扩散型α→γL 析出转变和非扩散型α→γm 块状转变的研究新进展 ,着重阐述了α2 /γ片层组织的晶体学特征、形成机理和γm 相的形核。
关键词 TIAL基合金 相变 有序化转变 片层组织
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微量元素B对Ti-48Al合金组织细化的影响 被引量：12
6
作者 李臻熙 曹春晓 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期17-21,共5页
研究了微量元素 B对 Ti- 48Al合金组织细化的作用。结果表明 ,加入微量 B可在合金中生成细长的带状 Ti B2 相 ;B含量达 0 .8at%时 ,可显著细化铸态组织 ;1 1 50℃ /2 4 h/AC处理时 ,除晶界外 ,含 B合金中的 γ相还可以从 Ti B2 /基体界... 研究了微量元素 B对 Ti- 48Al合金组织细化的作用。结果表明 ,加入微量 B可在合金中生成细长的带状 Ti B2 相 ;B含量达 0 .8at%时 ,可显著细化铸态组织 ;1 1 50℃ /2 4 h/AC处理时 ,除晶界外 ,含 B合金中的 γ相还可以从 Ti B2 /基体界面上形核析出 ,因形核部位的增加 ,细化了近γ组织 ;在α单相区热处理 ,Ti B2 相可非常有效地阻碍α晶粒长大 ,加入 0 .5at% B可使全片层组织平均晶粒直径降低一个数量级。 展开更多
关键词 TIAL合金 硼化物 组织细化 铸造
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Ti-48Al合金全片层组织的稳定性 被引量：4
7
作者 李臻熙 孙福生 曹春晓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期779-784,共6页
研究了Ti 48Al合金全片层组织在 115 0℃时效时的组织稳定性。结果表明 ,140 0℃ ,1h固溶处理后炉冷获得的粗片层组织的稳定性远远优于空冷获得的细片层组织。细片层组织首先在晶界处发生不连续粗化 ,而后粗化片层组织中的α2 相发生溶... 研究了Ti 48Al合金全片层组织在 115 0℃时效时的组织稳定性。结果表明 ,140 0℃ ,1h固溶处理后炉冷获得的粗片层组织的稳定性远远优于空冷获得的细片层组织。细片层组织首先在晶界处发生不连续粗化 ,而后粗化片层组织中的α2 相发生溶解并球化 ,从而转变为近γ组织 ;空冷组织中魏氏片层的存在降低了片层组织的稳定性 ,魏氏片层 /基体界面与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位。Ti 48Al+ 0 .8%B(摩尔分数 )合金的细片层组织因晶界TiB2 相的存在有效抑制了晶界不连续粗化 ,但γ相从TiB2 展开更多
关键词 TIAL合金 全片层组织 稳定性 不连续粗化
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添加微量硼对TiAl合金持久性能的影响 被引量：6
8
作者 李臻熙 曹春晓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期836-841,共6页
研究了Ti47.5Al2Cr2Nb合金中添加微量硼对合金760℃,275MPa持久性能的影响。结果表明:在同样的热处理制度下,添加0.2%(摩尔分数)硼能显著提高合金的持久寿命;尤其对于全片组织,其持久寿命由150.0h提高到460.5h,这主要归因于,添加微量元... 研究了Ti47.5Al2Cr2Nb合金中添加微量硼对合金760℃,275MPa持久性能的影响。结果表明:在同样的热处理制度下,添加0.2%(摩尔分数)硼能显著提高合金的持久寿命;尤其对于全片组织,其持久寿命由150.0h提高到460.5h,这主要归因于,添加微量元素硼抑制了连续冷却转变过程中魏氏片层束和羽毛状片层束在片层晶粒内的形成,从而提高了全片层组织的热稳定性。 展开更多
关键词 TIAL合金 硼 持久性能 组织稳定性
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Al_2O_3-Ti系梯度功能材料残余热应力的有限元分析 被引量：3
9
作者 李臻熙 张同俊 李星国 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期533-536,共4页
采用有限元方法（ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ）对Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉ系梯度功能材料在制备过程中产生的残余热应力进行了线弹性分析。详细讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的影响，确定了各项最... 采用有限元方法（ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ）对Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉ系梯度功能材料在制备过程中产生的残余热应力进行了线弹性分析。详细讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的影响，确定了各项最佳参数。非梯度功能材料（ＮＦＧＭ）与优化后的梯度功能材料的残余热应力对比结果显示：梯度功能材料缓和热应力的效果十分显著。 展开更多
关键词 梯度功能材料 氧化铝-钛系 残余热力 有限元
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室温变形γ-TiAl基合金中形变孪晶与α_2片的交截机制 被引量：5
10
作者 李臻熙 曹春晓 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期95-98,共4页
利用透射电镜在室温变形的γ-TiAl基合金中研究了一种新的形变孪晶与α2片的交截机制。选区电子衍射和矩阵分析结果表明:γ基体中的形变孪晶切过α2片时,如果形变孪晶的宽度与α2片宽度相当,则α2片可以通过K1=狖3031狚,η1=118〈1016... 利用透射电镜在室温变形的γ-TiAl基合金中研究了一种新的形变孪晶与α2片的交截机制。选区电子衍射和矩阵分析结果表明:γ基体中的形变孪晶切过α2片时,如果形变孪晶的宽度与α2片宽度相当,则α2片可以通过K1=狖3031狚,η1=118〈1016〉的孪生机制来协调形变孪晶产生的切变。由于α2片与γ基体之间存在(0001)α2∥狖111狚γ,〈1120〉α2∥〈011〉γ的晶体位向关系,α2片的118〈1016〉狖3031狚切变矢量等价于形变孪晶的切变矢量16〈112犦狖111狚,因此形变孪晶产生的切变可完整地切过α2片而不需要交截区附近γ基体中其它滑移系或孪晶系开动来辅助协调变形。 展开更多
关键词 TIAL合金 形变孪晶 Α2相 交截机制
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TiAl合金中的γ→α析出转变行为 被引量：4
11
作者 李臻熙 曹春晓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期827-834,共8页
研究了Ti 48Al和Ti 48Al 0.8B合金中的γ→α析出转变,分析了α析出相的生长形态、晶体学特征、生长动力学及α/γ相界面结构。结果显示α相从γ相中析出有两种方式:一种是从γ晶粒内沿{111}γ晶面以片状形貌析出,且α相与γ基体保持共... 研究了Ti 48Al和Ti 48Al 0.8B合金中的γ→α析出转变,分析了α析出相的生长形态、晶体学特征、生长动力学及α/γ相界面结构。结果显示α相从γ相中析出有两种方式:一种是从γ晶粒内沿{111}γ晶面以片状形貌析出,且α相与γ基体保持共格位向关系;另一种则是在γ晶界上通过不连续析出转变,以不规则的块状形貌析出,并向着晶界一侧与之无位向关系的γ晶粒内生长。添加0.8%(摩尔分数)B能显著降低γ晶粒内片状α析出相的形核率,并抑制α相生长。HREM分析表明:片状α相是在γ相的堆垛层错上形核,并通过"台阶凸起扭折"机制生长;α/γ相界面上复杂层错的存在及台阶形核率低是片状α相沿厚度方向生长缓慢的主要原因。 展开更多
关键词 TIAL合金 相变 形核 晶体生长 晶体位向 相界面
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Al含量和冷速对TiAl合金全片层组织热稳定性的影响 被引量：1
12
作者 李臻熙 齐立春 +1 位作者 黄旭 曹春晓 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第3期66-70,共5页
研究A l含量和冷却速率对TiA l合金全片层组织在1150℃的热稳定性的影响。研究表明,A l含量在46 at%~48 at%范围的二元TiA l合金的A l含量越高,γ偏析程度越严重,铸造片层组织的热稳定性越差。Ti-48A l合金α单相区固溶处理后炉冷的粗... 研究A l含量和冷却速率对TiA l合金全片层组织在1150℃的热稳定性的影响。研究表明,A l含量在46 at%~48 at%范围的二元TiA l合金的A l含量越高,γ偏析程度越严重,铸造片层组织的热稳定性越差。Ti-48A l合金α单相区固溶处理后炉冷的粗片层组织的稳定性远远优于空冷的细片层组织,空冷细片层组织容易在晶界处发生不连续粗化转变,并且空冷片层晶粒内的魏氏片层(LW)与基体的界面往往与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位。 展开更多
关键词 TIAL合金 全片层组织 热稳定性 不连续粗化
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γ-TiAl合金全片层组织室温变形协调行为 被引量：1
13
作者 李臻熙 段锐 曹春晓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期203-208,共6页
研究Ti-47.5Al-2Cr-2Nb-0.2B全片层组织室温变形结构中γ/γ片层间变形协调行为。引入多晶体塑性变形的几何协调因子m,并利用矩阵分析方法计算120°旋转有序型、真孪晶型和伪孪晶型γ/γ界面两侧片层中各种滑移系之间的m值,与实验... 研究Ti-47.5Al-2Cr-2Nb-0.2B全片层组织室温变形结构中γ/γ片层间变形协调行为。引入多晶体塑性变形的几何协调因子m,并利用矩阵分析方法计算120°旋转有序型、真孪晶型和伪孪晶型γ/γ界面两侧片层中各种滑移系之间的m值,与实验结果比较发现,通过计算m值可以预测不同类型γ/γ界面两侧片层中的有效滑移系,120°旋转有序型γ/γ界面几何协调性最好,1/6<1 12]{111}形变孪晶可以通过1/2<1 10]{111}普通位错协调变形;对于真孪晶型界面,1/6<1 12]{111}形变孪晶可以扩展通过,并仍以1/6<1 12]{111}孪晶变形进行协调。 展开更多
关键词 TIAL合金 片层组织 变形协调 孪晶 位错 晶体位向
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TiAl合金全片层组织的热稳定性研究 被引量：2
14
作者 李臻熙 曹春晓 《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第3期6-11,共6页
研究了Al含量、冷却速率和添加硼元素对TiAl合金全片层组织在1150℃的热稳定性的影响。研究表明:Al含量在46%～48%(原子分数,下同)范围的二元TiAl合金的Al含量越高,γ偏析程度越严重,铸造片层组织的热稳定性越差;Ti-48Al合金α单相区固... 研究了Al含量、冷却速率和添加硼元素对TiAl合金全片层组织在1150℃的热稳定性的影响。研究表明:Al含量在46%～48%(原子分数,下同)范围的二元TiAl合金的Al含量越高,γ偏析程度越严重,铸造片层组织的热稳定性越差;Ti-48Al合金α单相区固溶处理后炉冷的粗片层组织的稳定性远远优于空冷的细片层组织,空冷细片层组织容易在晶界处发生不连续粗化转变,并且空冷片层晶粒内的魏氏片层(Lw)与基体的界面往往与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位;Ti-48Al合金中添加0.8%B因晶界TiB2相的存在能有效抑制细片层组织的晶界不连续粗化,但γ相从TiB2/基体界面和晶界重新形核生长可使片层组织转变为均匀的细晶近γ组织。 展开更多
关键词 TIAL合金 全片层组织 热稳定性 硼 不连续粗化
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Al_2O_3-Ti系梯度功能材料的优化设计 被引量：1
15
作者 李臻熙 张同俊 李星国 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期30-35,共6页
对Al2O3-Ti系梯度功能材料在制备过程中产生的残余热应力进行了弹性有限元法（FiniteElementMethed）分析。讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的影响，优化出了各项最佳参数。非梯度功能材料（NFGM）与优化... 对Al2O3-Ti系梯度功能材料在制备过程中产生的残余热应力进行了弹性有限元法（FiniteElementMethed）分析。讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的影响，优化出了各项最佳参数。非梯度功能材料（NFGM）与优化后的梯度功能材料的残余热应力对比结果显示：梯度功能材料缓和热应力的效果十分显著。 展开更多
关键词 梯度功能材料 残余热应力 有限元 优化设计
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基于动态材料模型的材料热加工工艺优化方法 被引量：36
16
作者 鲁世强 李鑫 +3 位作者 王克鲁 董显娟 李臻熙 曹春晓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期890-896,共7页
基于动态材料模型理论的加工图技术被广泛用于设计和优化材料热加工工艺中,以实现微观组织和性能的控制。综述动态材料模型的相关理论,介绍基于动态材料模型的稳定变形区和失稳变形区的各种判据及其物理含义,比较和分析各种判据的应用... 基于动态材料模型理论的加工图技术被广泛用于设计和优化材料热加工工艺中,以实现微观组织和性能的控制。综述动态材料模型的相关理论,介绍基于动态材料模型的稳定变形区和失稳变形区的各种判据及其物理含义,比较和分析各种判据的应用情况及其有效性,对判据在某些情况下预测失败的原因进行分析,指出利用各种判据优化材料热加工工艺时的选用原则。 展开更多
关键词 动态材料模型 加工图 变形稳定区判据 变形失稳区判据 工艺优化
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用于控制材料热加工组织与性能的动态材料模型理论及其应用 被引量：23
17
作者 鲁世强 李鑫 +3 位作者 王克鲁 董显娟 李臻熙 曹春晓 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期77-85,共9页
动态材料模型及其加工图技术是一种可以用来对材料热加工过程进行优化设计,以实现对材料热加工微观组织和性能进行控制,提高产品质量和可靠性的理论方法。综述动态材料模型及其加工图技术的理论基础及其发展过程,对变形稳定区和失稳区... 动态材料模型及其加工图技术是一种可以用来对材料热加工过程进行优化设计,以实现对材料热加工微观组织和性能进行控制,提高产品质量和可靠性的理论方法。综述动态材料模型及其加工图技术的理论基础及其发展过程,对变形稳定区和失稳区判据的不可逆热力学和耗散结构基本理论以及各种判据的推导过程进行较详细的介绍,从理论角度比较和分析基于动态材料模型理论的各种变形稳定区和失稳区判据的优缺点及其适用范围,指出应用这些判据来实现材料热加工组织性能控制时应注意的一些问题。简要介绍采用动态材料模型理论及其加工图技术来解决实际热加工问题,以达到控制材料组织和性能,确保产品质量,提高生产率的应用情况。 展开更多
关键词 动态材料模型 加工图 不可逆热力学 耗散结构 变形稳定区和失稳区判据 热加工组织与性能控制
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微观组织对TA15钛合金力学性能的影响 被引量：61
18
作者 曹京霞 方波 +1 位作者 黄旭 李臻熙 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期362-364,共3页
比较了两个 (α + β)两相区轧制的TA15钛合金环形件的显微组织和力学性能 ,分析了两个环形件的工艺控制特征及微观组织对力学性能的影响。结果表明 ,两相区轧制的TA15合金环形锻件获得了含有等轴初生α相和β转变组织基体的双态组织 ,... 比较了两个 (α + β)两相区轧制的TA15钛合金环形件的显微组织和力学性能 ,分析了两个环形件的工艺控制特征及微观组织对力学性能的影响。结果表明 ,两相区轧制的TA15合金环形锻件获得了含有等轴初生α相和β转变组织基体的双态组织 ,等轴初生α相及β转变组织的体积分数和β转变组织中的次生α相的形貌对合金的力学性能有显著影响。等轴初生α相体积分数增加有利于塑性和冲击韧性性能提高 ,但降低了断裂韧性、持久和蠕变性能。β转变组织体积分数减少且次生α相的球化会显著降低合金抗裂纹扩展的能力 ,从而降低了高周疲劳性能。 展开更多
关键词 钛合金 微观组织 性能
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应用Murty准则优化TC11钛合金高温变形参数 被引量：10
19
作者 李鑫 鲁世强 +3 位作者 王克鲁 赵为纲 李臻熙 曹春晓 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1268-1274,共7页
在THERMECMASTOR-Z型热模拟试验机上对原始等轴组织的TC11钛合金进行热压缩实验,采用基于Murty准则的加工图技术研究该合金在990—1080℃、0.001—70_s^(-1)变形参数范围内的微观变形机制和流变失稳现象,并优化该合金的高温变形参数.结... 在THERMECMASTOR-Z型热模拟试验机上对原始等轴组织的TC11钛合金进行热压缩实验,采用基于Murty准则的加工图技术研究该合金在990—1080℃、0.001—70_s^(-1)变形参数范围内的微观变形机制和流变失稳现象,并优化该合金的高温变形参数.结果表明,α+β两相区的较佳变形参数为990—1008℃、0.001—0.02s^(-1),以990℃、0.001s^(-1)附近为最佳,其变形机制为超塑性.在β单相区,中等变形程度(ε<0.6)下的较佳参数为1030—1080℃、0.001—0.1s^(-1),以1060—1080℃、0.001s^(-1)附近为最佳,其变形机制为动态再结晶;而大变形程度(ε>0.6)下的较佳参数为1020—1060℃、0.004—0.6s^(-1),以1040—1050℃、0.016—0.07s^(-1)附近为最佳,其变形机制也是动态再结晶.失稳区出现在β单相区内,其参数范围为1000—1080℃、4.0—70s^(-1),在该失稳区会出现β晶粒的不均匀变形;应变速率在0.001s^(-1)附近时,在β单相区变形会出现β晶粒的动态粗化. 展开更多
关键词 TC11钛合金 Murty准则 加工图 微观组织 变形机制 流变失稳 工艺优化
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高推重比航空发动机用新型高温钛合金研究进展 被引量：85
20
作者 黄旭 李臻熙 黄浩 《中国材料进展》 CAS CSCD 2011年第6期21-27,62-63,共7页
综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况。针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和SiC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况。目前我国航空发动... 综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况。针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和SiC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况。目前我国航空发动机主要应用的是α+β型钛合金,工作温度均在500℃以下,在更高温度使用的近α型钛合金(如600℃高温钛合金)尚处于研发阶段。国外对TiAl合金的研究已近20年,在航空发动机领域已公开报导了10多种TiAl零部件,并且完成了地面装机试验,试验结果非常理想。SiCf/Ti复合材料在航空发动机上的典型应用是叶环类和轴类零件,美、英等国均研制出了多个零部件,并进行了发动机考核试验。TiAl和SiCf/Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的2种关键结构材料。 展开更多
关键词 高温钛合金 TIAL合金 SIC纤维增强钛基复合材料 阻燃钛合金
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