(Ti 5 Si 3 -TiAl)/TiAl层状复合板组织形成机制与高温力学及抗氧化行为
发布时间：2022-01-16 04:45
TiAl合金具有密度低、比模量和比强度高以及优异的抗氧化和抗蠕变能力等优点,被认为是一种在航空航天等领域中具有潜在应用前景的轻质高温结构材料。随着现代工业的高速发展,超音速飞行器、涡轮发动机的结构部件及热防护系统等对轻质高强合金板材的要求愈加苛刻。然而TiAl合金较差的室温塑性及热加工成形性导致其板材及复杂构件的成形制备极其困难。此外,TiAl合金在高温强度及抗氧化性能上的不足,在一定程度上也限制了其实际的工业化应用。因此,对高性能大尺寸TiAl合金板材的制备加工提出了很大的挑战。本文以Al-Si合金箔和纯Ti箔为原料,采用热压成形及反应退火合成的工艺方法,成功制备出（Ti5Si3-TiAl）/TiAl层状复合板,这种方法避免了对脆性TiAl合金的直接轧制变形,同时将原位自生技术与层状结构设计相结合实现了复合板的强韧化。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及X射线衍射（XRD）等多种表征手段,系统地研究了反应退火合成过程中的微观组织演化规律及合成机理,测试了层状复合板的室温及高温力学性能,建立了层状复合板微观组织与力学性能之间的相互关系...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种结构材料的比屈服强度、比模量与温度关系的示意图
图 1-2 TiAl 层状复合板的微观组织照片[16]. 1-2 Microstructure of TiAl laminated composite she(a) Low- and (b) high-magnification SEM images属间化合物的研究现状金属间化合物的相图及晶体结构的比强度和比刚度高，且具有优异的高温蠕于开发研究的轻质高温结构材料，有望在未件中部分的 Ni 基及 Ti 基高温合金来实现减数据和热力学模拟结果的整合分析，几十年进与完善，图 1-3 是 Schuster 给出的目前得到。常见的 Ti-Al 系金属间化合物主要包括 Ti3种[20]，不同金属间化合物的化学成分区间如化合物中，Ti3Al、TiAl 和 TiAl3三种金属构材料的潜力，因此近些年来得到国内外材
第 1 章 绪 论Al 相为正方晶系的 L10有序超点阵结构，如图 1-4b 所示，de 型化合物，空间群为 P4/mmm。γ 相的成分范围很宽，如表 1在 48~69.5at.%之间变化，晶格常数与 Al 含量具有一定的关变化 a 和 c 分别为 0.3957~0.4015nm 和 0.4062~0.4097nm，轴3 之间波动。TiAl 的滑移面为{111}面，滑移方向为<110]、<101]存在 1/2<110]和 1/2<112]普通位错以及<011]超位错。孪晶}<112]滑移的方式进行。通过研究不同位错的滑移系临界分切化趋势可知，室温下<101]{111}滑移系的临界分切应力低，容的升高，<110]{111}滑移系和{111}<112]孪晶变形的临界分切高温下主要表现为 1/2<110]普通位错滑移及孪晶形变。TiAl .9g/cm3，熔点 1480oC，γ-TiAl 相中 Ti-Al 原子间强的键合使得此 TiAl 在高温下可以保持高的刚度、强度和蠕变性能，是目
【参考文献】：
期刊论文
[1]C/Mo双涂层SiC纤维增强γ-TiAl基复合材料的显微组织及界面热稳定性（英文）[J]. 罗贤,李超,杨延清,许海嫚,李晓宇,刘帅,李鹏涛. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(05)
[2]热挤压后含Ta的TiAl基合金微观组织,力学性能及氧化行为研究（英文）[J]. 罗媛媛,曾卫东,奚正平,毛小南,杨英丽,吴金平,苏航标. 稀有金属材料与工程. 2015(02)
[3]Si对TiAl合金高温抗氧化性能的影响[J]. 肖伟豪,张亮,姜惠仁. 北京航空航天大学学报. 2006(03)
[4]用Nb,TiNb连续纤维增韧的TiAl基复合材料[J]. 朱纳新,张太贤,蔡学章. 稀有金属材料与工程. 1999(01)
[5]Titanium Aluminides: Science, Technology, Applications and Synthesis by Mechanical Alloying[J]. F.H.Froes (Institute for Materials and Advanced Processes (IMAP), College of Mines and Earth Resources, University of Idaho, Moscow, Idaho 83843-4195, USA). Journal of Materials Science & Technology. 1994(04)
本文编号：3591962
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各种结构材料的比屈服强度、比模量与温度关系的示意图
图 1-2 TiAl 层状复合板的微观组织照片[16]. 1-2 Microstructure of TiAl laminated composite she(a) Low- and (b) high-magnification SEM images属间化合物的研究现状金属间化合物的相图及晶体结构的比强度和比刚度高，且具有优异的高温蠕于开发研究的轻质高温结构材料，有望在未件中部分的 Ni 基及 Ti 基高温合金来实现减数据和热力学模拟结果的整合分析，几十年进与完善，图 1-3 是 Schuster 给出的目前得到。常见的 Ti-Al 系金属间化合物主要包括 Ti3种[20]，不同金属间化合物的化学成分区间如化合物中，Ti3Al、TiAl 和 TiAl3三种金属构材料的潜力，因此近些年来得到国内外材
第 1 章 绪 论Al 相为正方晶系的 L10有序超点阵结构，如图 1-4b 所示，de 型化合物，空间群为 P4/mmm。γ 相的成分范围很宽，如表 1在 48~69.5at.%之间变化，晶格常数与 Al 含量具有一定的关变化 a 和 c 分别为 0.3957~0.4015nm 和 0.4062~0.4097nm，轴3 之间波动。TiAl 的滑移面为{111}面，滑移方向为<110]、<101]存在 1/2<110]和 1/2<112]普通位错以及<011]超位错。孪晶}<112]滑移的方式进行。通过研究不同位错的滑移系临界分切化趋势可知，室温下<101]{111}滑移系的临界分切应力低，容的升高，<110]{111}滑移系和{111}<112]孪晶变形的临界分切高温下主要表现为 1/2<110]普通位错滑移及孪晶形变。TiAl .9g/cm3，熔点 1480oC，γ-TiAl 相中 Ti-Al 原子间强的键合使得此 TiAl 在高温下可以保持高的刚度、强度和蠕变性能，是目
【参考文献】：
期刊论文
[1]C/Mo双涂层SiC纤维增强γ-TiAl基复合材料的显微组织及界面热稳定性（英文）[J]. 罗贤,李超,杨延清,许海嫚,李晓宇,刘帅,李鹏涛. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(05)
[2]热挤压后含Ta的TiAl基合金微观组织,力学性能及氧化行为研究（英文）[J]. 罗媛媛,曾卫东,奚正平,毛小南,杨英丽,吴金平,苏航标. 稀有金属材料与工程. 2015(02)
[3]Si对TiAl合金高温抗氧化性能的影响[J]. 肖伟豪,张亮,姜惠仁. 北京航空航天大学学报. 2006(03)
[4]用Nb,TiNb连续纤维增韧的TiAl基复合材料[J]. 朱纳新,张太贤,蔡学章. 稀有金属材料与工程. 1999(01)
[5]Titanium Aluminides: Science, Technology, Applications and Synthesis by Mechanical Alloying[J]. F.H.Froes (Institute for Materials and Advanced Processes (IMAP), College of Mines and Earth Resources, University of Idaho, Moscow, Idaho 83843-4195, USA). Journal of Materials Science & Technology. 1994(04)
本文编号：3591962
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