TiAl合金介绍答辩ppt课件.ppt

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1、为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益主要内容主要内容为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益一、研究背景与意义典型发动机定型年份单位推力（daN.S/Kg）推重比涡轮前端温度（）平均级压比实例机型1960197610071250米格21、F4B1977199710011079135015001.32苏27、F1619932010110125911155017501.44苏37、F22、F352010今1251351520180021001.

2、85为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益性能Ti基合金Ti3Al基合金-TiAl高温合金结构hcp/bccD019L10Fcc/L12密度/g.cm-34.54.14.73.74.27.99.5弹性模量/GPa95115110145160180206屈服强度/MPa38011507009903506008001200断裂强度/MPa4801200800114044070012501450室温塑性/%102521014325高温塑性/%12501020/66010600/8702080/870室温断裂韧性/Mpa.m

3、1/212801330123530100蠕变极限/600750750(DP)950(FL)8001090抗氧化极限/600650800(DP)950(FL)8701090Ti合金、TiAl合金及高温合金的性能对比为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益合金成分（原子）制备工艺研究者第一代Ti-48Al-1V-0.3C实验室研究M.Blackman第二代Ti-47Al-2(Cr,Mn）-2NbTi-（45-47）Al-2Nb-2Mn-0.8%TiB2Ti-47Al-3.5(Nb,Cr,Mn)-0.8(Si,B)Ti-47

4、Al-2W-0.5SiTi-46.2Al-2Cr-3Nb-0.2W(K5)铸造合金铸造XD铸造合金铸造合金锻造合金GE公司Howmet公司GKSS公司ABB公司Y.W.Kim第三代Ti-47Al-5(Cr,Nb,Ta)Ti-(45-47)Al-(1-2)Cr-(1-5)Nb-(0-2)(W,Ta,Hf,Mo,Zr)-(0-0.2)B-(0.03-0.3)C-(0.03-0.2)Si-(0.1-0.25)O铸造合金锻造合金GE公司Y.W.KimTiAl合金的发展过程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益已进入应用状态的

5、铸造-TiAl合金的成分和性能合金%（原子）760140MPa下变形0.5%的时间/hTi-47Al-2Cr-2Nb（GE公司）100Ti-47Al-2W-0.5Si（ABB公司）650Ti-47Al-2Nb-1Mn-0.5Mo-0.5W-0.2SI(USNavy、GE公司）305Ti-47Al-2Nb-2Mn-0.8%（体积）B（Howmet公司）63.5Ti-45Al-2Nb-2Mn-0.8%（体积）B（Howmet公司）16.5为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Ti-48Al-2Cr-2Nb (GE公司）公

6、司）Ti-47Al-3.7(Nb,Cr,Mn,Si)-0.5B(R-R&GKSS)目前已应用的TiAl构件为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（Howmet）Ti-47Al-2Cr-2Nb(GE 公司公司)目前已应用的TiAl构件为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益GE公司在GE90发动机中用钛铝合金叶片代替镍基合金，减轻发动机重约200千克目前已应用的TiAl构件为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工

7、作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益优化成分调整工艺控制组织提高性能为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益二、TiAl合金的成分Al含量对初生相的影响含量对初生相的影响初生相还受凝固条件，和合金元素等的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益TiAl合金三种凝固组织合金三种凝固组织为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Al含量对力学性能的影响含量对力学性

8、能的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Al含量对力学性能的影响含量对力学性能的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益TiAl 合金中主要合金化元素为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益TiAl 合金中合金化元素的作用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益TiAl 合金中合金化

9、元素的作用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益TiAl 合金中合金化元素的作用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益合金化元素对Ti-Al相图的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益TiAl 合金中合金化元素的作用Al当量：为了衡量各合金化元素对凝固过程影响程度的大小。相稳定元素其值为正；相稳定元素则为负 不同合金元素的不同合金元素的Al当量当量相稳定元素相

10、稳定元素合金元素CSiCrVNbTaMoReWAl当量-4.2-2.8+0.1+0.3+0.3+0.3+0.6+0.8+1.0为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益合金化改善 TiAl 合金室温脆性的基本机制为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益合金化提高 TiAl 合金强度的基本机制为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Nb元素的添加对元素的添加对TiAl合金的

11、影响合金的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Nb元素的添加对元素的添加对TiAl合金的影响合金的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益高Nb 钛铝合金与其他钛铝合金的性能比较成分成分aTi-47Al-1Cr-0.9V-2.6Nb-BFLbTi-48Al-2Cr-2Nb-TMPLcTi-48Al-2Cr-2Nb-FLdTi-46.5Al-2Cr-3Nb-0.2W-TMPLeTi-46.5Al-2Cr-3Nb-0.2W-RFLfTi

12、-46Al-8.5Nb-0.2W-FLgTi-45Al-10Nb-FL为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Nb元素的强化机制元素的强化机制为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Nb元素对元素对TiAl其他性能的影响其他性能的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益稀土元素对稀土元素对TiAl合金的作用合金的作用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市

13、场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益稀土元素对稀土元素对TiAl合金的作用合金的作用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益稀土稀土Y元素对元素对TiAl合金的作用合金的作用Y 对 Ti-47Al-2Nb 合金枝晶间距的影响Y 对 Ti-47Al-2Nb 合金压缩性能的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益稀土稀土Y元素对元素对TiAl抗氧化性的研究抗氧化性的研究Y含量在0.3%会有最强的抗氧化性为了规范事业

14、单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益稀土元素对稀土元素对TiAl合金的作用合金的作用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益稀土元素稀土元素Er和和Gd对对TiAl组织的影响组织的影响为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益合金元素作用Cr1%3%的添加量将提高双态合金的塑性；2%可改善热加工能力及超塑性；8%极大的改善抗氧化能力Mn1%3%可提高双态合金的塑性V1%3%可提高

15、双态合金的塑性：降低抗氧化性W明显改善合金的抗氧化性及抗蠕变性Mo可提高细晶合金的塑性和强度，改善合金抗氧化性Ta改善合金的抗氧化及抗蠕变性能，但增加合金的热裂敏感性Si0.5%1%改善抗蠕变能力及抗氧化；可提高浇注流动性并降低热裂敏感性Fe提高浇注流动性及热裂敏感性B0.5%可细化晶粒，提高强度及热加工性；B合金化极大改善铸造性能C明显改善抗蠕变性能，但对塑性不利Ni增加流动性P降低氧化速率其他合金化元素对TiAl合金的作用为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益三、TiAl 基合金的组织与性能Ti-Al二元相图二元

16、相图为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益TiAl 基合金中的基本相基合金中的基本相为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益单相单相TiAl合金与双相合金与双相TiAl合金合金为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益双相双相TiAl的显微组织的显微组织组织类型特征说明等轴近组织(NG)等轴晶粒+细小2相非均匀分布等轴晶粒双态组织(DP)/2片层团+等轴晶粒晶粒尺寸一般

17、较小（1040m）近片层组织(NL)/2片层团+少量分布片层团间的等轴晶粒片成团较大（200500m）；晶粒一般小于20m全片层组织(FL)/2片层团铸态晶粒尺寸多在6001000m；变形组织一般在50300m为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益双相双相-TiAl的显微组织的显微组织为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益成分%（原子）组织状态拉 伸 性 能0.2/MPab/MPa/%Ti-46.5Al-2.5V-1.0CrFL399428

18、1.624.6NL4204601.423.0DP4505354.811.0NG3694271.510.8Ti-48Al-2Cr-2NbFL4540.52030DP480311115Ti-46Al-2Cr-3Nb-0.2WFL4734731.22022DP4624622.811典型典型TiAl合金组织与性能之间的相互关系合金组织与性能之间的相互关系为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益典型典型TiAl合金组织与性能之间的相互关系合金组织与性能之间的相互关系 Ti-46.3Al-2.5V-1.0Cr 变形合金的组织与性能

19、关系组织状态体积分数/%晶粒尺寸/ms/MPab/MPa/%nLL铸造态80204014932.20.085NL7723203514204601.40.048FL10002604074361.90.031DP534753404505354.80.054为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益典型典型-TiAl合金组织与性能之间的相互关系合金组织与性能之间的相互关系为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益屈服强度和晶粒尺寸之间满足屈服强度和晶粒尺

20、寸之间满足Hall-Petch公式公式为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益屈服强度和片层间距之间满足屈服强度和片层间距之间满足Hall-Petch公式公式为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益典型典型TiAl合金组织与合金组织与抗蠕变抗蠕变性能之间的相互关系性能之间的相互关系为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益具有以下组织特征的TiAl合金的综合性能较好为了规

21、范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益四、TiAl 基合金的成形方法及特点合金铸锭热等静压均匀化合金铸锭单质粉末合金铸造热加工锻造/挤压热等静压/热压固化坯料近成形轧制（包复、等温）成形带材铸造近成形热等静压热处理、机加工、焊接、涂层变形变形粉末冶金铸造为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益各种熔炼TiAl合金方法的比较熔炼方法成分调节（难易程度）纯度（氧含量）成分均匀性每炉熔炼量自耗电弧炉（CAR）难一般500kg非自耗电弧炉（NAR）容易一般

22、较小电子束炉（EBM）难大于100wt.ppm一般300kg等离子电弧炉（PAM)难大于300wt.ppm一般58kg感应凝壳熔炼（ISM）容易小于500wt.ppm好100kg为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益铸锭冶金技术铸锭冶金技术TiAl合金熔炼TiAl合金铸锭热等静压碾磨等温锻造平整TiAl合金成型产品铸锭冶金法工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益喷射成型技术喷射成型技术TiAl合金熔化金属液滴惰性气体雾化细小液滴沉积

23、具有不同形状的TiAl合金喷射成型工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益激光气体合金化技术激光气体合金化技术氮气TiAl合金激光表面熔化化学/冶金反应钛铝合金改性层快速凝固激光气体合金化技术工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益粉末注射成型烧结技术粉末注射成型烧结技术石蜡基粘结剂TiAl合金粉末注射混料烧结脱脂TiAl合金烧结体粉末注射成型烧结工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作

24、人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益快速冷凝技术快速冷凝技术保护气体TiAl合金熔体雾化合金微细液滴细微合金粉末冷却快速冷凝技术工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益热机械处理技术热机械处理技术纯钛纯铝自耗电炉熔炼两次TiAl合金热处理等温锻热变形铸态TiAl合金热机械处理技术工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益复合材料技术复合材料技术TiAl合金粉末真空等离子熔化沉积到纤维表面快速冷却纤维复合TiAl合金材料复合材料技术制备TiAl合金工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益机械合金化技术机械合金化技术金属钛粉末金属铝粉末高能球磨TiAl复合合金粉末氮气机械合金化技术工艺流程为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益五、预期目标室温拉伸强度：900MPa以上室温拉伸塑性：1.5%以上900拉伸强度：450MPa以上建议成分：Ti-(454646)Al-(79)Nb-(0-3)（Mn，W，V，Cr)-(0.10.3)（B，Y，Er，Gd）