钛铝合金熔模铸造技术.docx
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1、TiAI基金属间化合物熔模精密铸造的讨论摘要:TiAI基金属间化合物作为一种新型轻质高温结构材料,在航空航天和 汽车等领域具有宽阔的应用前景。熔模精密铸造是当前普遍采纳的制备TiAI基 金属间化合物的方法。主要介绍了熔模精密铸造T iAl基合金的铸件以及型壳用 粘结剂及耐火材料的进呈现状,T iA 1合金的熔炼技术及最新讨论进展,并对T iA 1基金属间化合物熔模精密铸造技术的缺乏进行了分析并提出了展望。关键词:TiAI;金属间化合物;熔模铸造1前言随着现代工业的进展,低密度高强度的材料越来越受到人们的青睐,一般的 Ti合金在强度和抗氧化性能上已无法满意要求。TiAI基金属间化合物(也称TiA
2、I 合金)是一种新型轻质的高温结构材料,密度不到银基合金的50%,兼有金属和 陶瓷的性能。它们不仅具有轻质、高比强、高比刚、耐蚀、耐磨、耐高温以及优 异的抗氧化性等优点,而且具有优异的常温柔高温力学性能,使用温度可到达 700-1 0000这使其倍受讨论工作者的重视,成为航空航天及汽车发动机用耐 热结构件的极具竞争力的材料,具有宽阔的应用前景。目前,T iAl基金属间化合物大局部采纳铸锭冶金技术(如挤压、锻造、轧制、 板材成型)、粉末冶金技术(包括模压和挤压烧结)和熔模精密铸造等成形方法。由 于TiAI基金属间化合物室温塑性低、成形性差,所以,采纳熔模精密铸造技术 是制作TiAI基金属间化合物
3、构件最可行的方法之一,与其他方法相比,熔模精 密铸造可以一次铸成外形简单、薄壁的零件,并且铸件具有高的尺寸精度和低的 外表粗糙度川。可显著提高原材料的采用率(可达75%90%),特殊是1970年 月末以来,热等静压技术(HIP)广泛应用于钛合金铸件,使得某些铸造缺陷得 以消退,钛合金铸件的力学性能及其稳定性得到了明显改善,促使钛合金铸件在 航空航天工业中取得了广泛的应用。本文介绍了熔模精密铸造TiAI基金属间化合物合金及铸件的最新进展,型 壳用粘结剂及耐火材料的进呈现状,TiAI基金属间化合物合金的熔炼技术,并 对TiAI基金属间化合物熔模精密铸造技术提出了今后的展望。参考文献1 Liu Ji
4、an(刘剑),Yang Yi(杨屹),Lu Dong(卢东基)于ProCAST真空条件下 钛合金熔模铸造的探究JFoundry(铸造),2022, 57(11):1 155-1 158.2 Edard A Loria, QuoV adis.G amm a T itan ium AluminideJIntermeta Ilies, 2001, 9(12):997-1 00 1.3刘自成,林均品,陈国良.添加W对高银TiAl合金组织和力学性能的 影响.材料热处理学报:V ol.22, No.l, March 20014李书江,王明丽,林均品,林志,陈国良.微量C, B对高铝钛铝合金 显微组织与力学
5、性能的影响.稀有金属材料与工程:VoL33, No.2, February 20045 Feng Di(冯涤),Luo Heli(骆合力),Zou D unxu(邹敦叙),etal.冷用烟感应 悬浮熔炼技术JJournal of Iron and Steel Research(钢铁讨论学报),1994, 6(4):24-30.6 Chen Yuyong(陈玉勇),Kong Tao(孔凡涛).TAil基金属间化合物新材料讨 论及精密成形J.Acta M etallurgica Sinica(金属学报),2 002, 38(11):1 141-1 148.7 陈玉勇,陈艳飞,田竟,孔凡涛,肖树龙,
6、徐丽娟. TiAl基合金熔模精 密铸造技术的进呈现状.稀有金属材料与工程:V 01.38, No.3, March 20228 Toshimitsu Tetsui.Mater Sci EngJ, 2002, A329331, 5829 李飞,王飞,陈光,万柏方,戴炎麟,陆敏.熔模精密铸造T iAl基金属 间化合物讨论进展.中国材料进展:第29卷第2期,202210 阎峰云,陈基东,马孝斌.钛合金熔模铸造技术.中国铸造装备与技术, 202211 王琛,毛小南,于兰兰,高平.钛合金熔炼技术的进展.金属铸锻焊技 术:Vol.38,No.l7, 20222熔模铸造T iA 1基合金的讨论进展TiA 1
7、基金属间化合物的进呈现状TiAl基金属间化合物是当今金属间化合物讨论领域的最热点。在TiAl基合 金的应用讨论方面,美、日和西欧等兴旺我国都做了大量的讨论工作。美国Pratt hitney Aircraft试验室、GE公司、Howmet公司、德国GK SS讨论所、汉堡高校、 亚琛工业高校、英国伯明翰高校、欧洲ABB公司、奥地利Plansee公司、日本 HII公司、京都高校、日本东北高校和川崎重工业株式会社等多家单位开展了 TiAl 基金属间化合物的讨论,并胜利地使其得到应用。目前工程用TiAl基金属间化合物已形成两个不同使用温度的级别,高TiAl 基金属间化合物(高NbTiAl合金)和一般Ti
8、Al基金属间化合物,基础合金成分主 要差异是在Nb含量上。高Nb合金由于具有良好的高温强度和抗氧化力量,较 一般TiAl基金属间化合物有更宽阔的应用前景,含(510)Nb的TiA 1基金属间化 合物被认为具有良好的综合性能。少量多元和多量少元是目前合金化的两个趋势, 即通过高合金化(如高Nb, V, Cr和Mn)引入少量高温相和添加少量的C, B 和Re等改善组织及性能。Chen G.L等人讨论说明,当Nb含量高于5%(摩尔分数)时,强化效果特别 明显。Ti与Nb的原子尺寸相差很小,仅为0.2%。用原子定位沟道增加显微分 析(ALCHEMI)确定原子占位结果说明,Nb单独占据了 Ti的亚点阵。
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- 铝合金 铸造 技术
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