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| 1 | Ti_2AlNb基合金微观组织调制及热成形研究进展显示文摘以有序O相为基的Ti_2AlNb基金属间化合物(简称Ti_2AlNb基合金),以其较高的强度和塑性,优良的抗蠕变性能以及较低的密度,逐渐发展成为一种极具潜力的航空应用材料.本文总结了Ti_2AlNb基合金微观组织与力学性能方面的最新研究进展,重点对晶体结构、相变、微观组织及热成形等方面进行评述. | 沈军 冯艾寒 | 2013 | 金属学报2013，49，11： | 52 |
| 2 | Ti_(2)AlNb合金研究与展望显示文摘Ti_(2)AlNb合金是新一代航空发动机关键材料,具有低密度、高比强度、抗蠕变和抗氧化等优异特点,使其成为航空发动机用很有前途的轻质高温结构材料。本文综述了近年来国内外关于Ti_(2)AlNb合金的研究进展,从Ti_(2)AlNb合金的合金化、相变、组织演变和力学性能四个方面的研究成果进行了简要回顾,旨在更好地指导Ti_(2)AlNb合金在航空领域的工程应用,同时,指出Ti_(2)AlNb合金亟待解决的问题,并对其在航空发动机上的应用进行了展望。 | 刘石双 曹京霞 周毅 戴圣龙 黄旭 曹春晓 | 2021 | 中国有色金属学报2021，31，11： | 18 |
| 3 | 激光熔化沉积Ti_2AlNb基合金的显微组织和拉伸性能显示文摘通过激光熔化沉积同步输送的Ti-22Al-25Nb合金粉末,在TA15钛合金基板上制备出Ti2AlNb基合金薄壁试样,分析了沉积态和热处理态Ti2AlNb基合金的微观组织、相组成,测试了沿沉积扫描方向热处理态材料在室温25℃和高温750℃下的拉伸性能。结果表明,激光熔化沉积Ti2AlNb基合金组织致密,沉积态和热处理态均由B2,α2和O相组成,热处理状态下,激光熔化沉积Ti2AlNb基合金室温和750℃下抗拉强度分别为1012 MPa和702MPa,延伸率分别为1.8%和2.2%。 | 刘彦涛 宫新勇 刘铭坤 张永忠 | 2014 | 中国激光2014，41，1： | 16 |
| 4 | 原位反应制备Ti2AlNb/TiC+Ti3SiC2梯度材料的激光熔覆组织及成形机理显示文摘设计从基体到Ti连接层、Ti+SiC混合过渡层、陶瓷复合层的结构,通过激光熔覆原位反应成功制备Ti2AlNb/TiC+Ti3SiC2体系梯度材料。通过扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射仪分析了梯度复合层的微观组织。结果表明,层与层之间结合良好,实现了成分与显微结构的梯度过渡。梯度复合层共有6层,总厚度约1.5 mm,在Ti+SiC的混合过渡层中,Ti与SiC反应生成TiC和Ti5Si3,并保留了残余的富Ti相,在Ti+Si+C的陶瓷复合层中,Ti、Si、C元素反应生成Ti5Si3、TiC和Ti3SiC2。梯度材料从基体、Ti连接层、Ti+SiC混合过渡层再到陶瓷复合层,显微硬度逐渐升高,最高硬度达到1 341 HV,最外层由于三元陶瓷相Ti3SiC2的生成,硬度比起TiC、Ti5Si3明显降低,因此复合层硬度有所下降。反应产物TiC、Ti5Si3和Ti3SiC2均是高熔点化合物,有利于提高材料的耐高温性能。 | 李能 熊华平 秦仁耀 刘伟 黄帅 高超 | 2018 | 机械工程学报2018，54，8： | 13 |
| 5 | 粉末Ti-22Al-24Nb-0.5Mo合金热变形能力的对比研究显示文摘采用预合金粉末热等静压工艺制备名义成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子百分数)的粉末Ti2AlNb合金,对粉末合金、经热处理的粉末合金和同种成分的熔铸Ti2AlNb合金进行了压缩实验。结果表明,粉末Ti2AlNb合金具有与熔铸变形合金相当的变形能力,热处理对粉末Ti2AlNb合金的变形能力没有明显的影响,粉末合金在低温和高应变速率下的变形抗力更低,不易开裂。采用典型粉末成型工艺制备粉末Ti2AlNb热变形坯料,在两相区进行了不同变形量的墩粗和拔长热变形。结果表明,粉末Ti2AlNb坯料变形后没有宏观裂纹,变形均匀。拉伸实验结果表明,变形后经热处理的粉末Ti2AlNb合金表现出更好的拉伸性能。 | 卢正冠 吴杰 徐磊 卢斌 雷家峰 杨锐 | 2015 | 材料研究学报2015，29，6： | 10 |
| 6 | Ti-22Al-25Nb合金热机械处理组织与性能研究显示文摘研究了Ti-22Al-25Nb合金的显微组织和力学性能,重点介绍了等温锻造温度、固溶时效处理对合金力学性能的影响规律。结果表明:随着等温锻造温度的升高,合金的强度和塑性先增加后降低。在O+B2两相区固溶时,随着固溶温度的升高,具有较高塑性的B2相体积分数的增加和等轴颗粒的减少是合金具有较高塑性的主要原因;而在α_2+B2+O3相区固溶时,片层厚度的减小有利于合金强度的提高,但过大的B2相晶粒尺寸和较细的片层厚度则对合金的塑性不利。相的含量、形态、尺寸对合金力学性能的影响较大,尽可能在B2相变点附近进行等温锻造,以控制等轴颗粒数量和B2相晶粒尺寸,在低温时效以获得较细的片层组织从而提高合金的强度和塑性。 | 马雄 张建伟 梁晓波 曾卫东 | 2017 | 稀有金属材料与工程2017，46，5： | 9 |
| 7 | 基于应变补偿的含稀土Ti_2AlNb基合金高温本构模型显示文摘利用Gleeble-3500热模拟试验机对Ti-22Al-24Nb-0.5Y合金试样进行等温恒应变速率压缩试验,采用摩擦及温度对试验数据进行修正,通过多元线性回归拟合的材料参数与应变量多项式函数关系,构建了基于应变补偿的Ti-22Al-24Nb-0.5Y合金本构模型。结果表明:摩擦及温度修正的流动应力更能够真实反映合金在高温变形过程中的动态响应;经摩擦修正后的流动应力均低于实验测得的流动应力,随温度的升高,摩擦修正的流动应力越接近于实测值;在低温高应变速率条件下,温升引起的流动应力变化较大,在低应变速率条件下和变形温度高于1050℃时,温升引起的流动应力变化较小。以应变为4次多项式拟合得到的本构模型能够较好预测热压缩模拟过程中流动应力,其相关系数R达到0.9907,平均相对误差E为4.79%。该模型可作为Ti_2AlNb基合金塑性成形过程中有限元模拟的本构关系。 | 周峰 王克鲁 鲁世强 任书杰 陈虚怀 万鹏 | 2019 | 稀有金属2019，43，3： | 9 |
| 8 | Ti_2AlNb合金不同温度下的高温氧化行为显示文摘研究了Ti2AlNb合金在不同温度下的高温氧化行为。采用连续氧化增重的方法计算了合金氧化动力学规律;用XRD、SEM、EDS等手段研究氧化后的表面相结构和表面、截面形貌以及元素分布。结果表明,Ti2AlNb合金在650℃和750℃下的连续氧化动力学曲线近似符合抛物线规律,而在850℃时符合直线规律。氧化层分层现象明显,且都未形成连续致密的Al2O3保护层。氧化产物主要为Ti O2,少量的Al2O3、Nb2O5,以及微量的AlNbO4、Nb2Ti O7、AlNb2。氧化温度越高,分层越明显,富氧层越厚,危害性氧化物越多。 | 王力 梁文萍 缪强 任蓓蕾 潘晓扬 | 2015 | 金属热处理2015，40，3： | 7 |
| 9 | β/B2锻造Ti-22Al-23Nb-2(Mo,Zr)合金的组织演化与综合力学性能显示文摘针对在航空发动机领域具有广阔应用前景的Ti-22Al-23Nb-2(Mo,Zr)5元系合金,采用扫描电镜、透射电镜与多种力学性能实验设备,开展合金相区温度区间、β/B2锻造与热处理过程的组织演化及力学性能响应关系研究。结果表明:合金由高温至低温依次经历B2、B2+α2、B2+α2+O、B2+O四个相区,分别对应1060℃、950℃和930℃三个临界温度。β/B2锻造合金组织中B2晶界相的组成与形态受B2相的畸变强度与热处理共同作用,粗大断续的α2相易于在强畸变的原始B2相晶界形成,并在B2+O相区热处理过程中转变为α2+Orim结构;细小连续的O相易形成于弱畸变的动态再结晶B2相晶界,经B2+α2相区热处理可完全转变为α2相;静态再结晶晶界基本无晶界相。B2相晶内析出相主要受热处理影响,α2相和O相均可由B2相直接独立析出,O相也可依附α2相生成,形成α2/Orim核壳结构,表明α2相核具备良好的低温稳定性;固溶+时效处理后,基体B2相晶内均呈现由大、小两套析出相组成的混合组织,B2+α2相区固溶时为粗大α2/Orim+细小O相,B2+O相区固溶时为粗大OI+细小OII。B2晶内析出相的尺寸分布是影响力学性能的主要因素,尺寸大对合金塑、韧性有利,而对强度和蠕变抗力不利。 | 周毅 曹京霞 黄旭 谭启明 隋楠 张明达 | 2020 | 航空材料学报2020，40，4： | 7 |
| 10 | Ti2AlNb金属间化合物喷丸强化残余应力模拟分析与疲劳寿命预测显示文摘目的研究经喷丸强化处理后Ti2AlNb材料表层残余应力的分布特征,并预测残余应力对材料疲劳性能的影响规律。方法通过贴应变片逐层钻孔法,对使用喷丸强化处理后的Ti2AlNb试样进行残余应力测试分析,得到引入残余应力场各方面的测试数据,结合ABAQUS数值模拟方式,对比分析试验与模拟残余应力场结果,获取材料的最终残余应力梯度。利用FE-SAFE软件,通过叠加残余应力场的方式,预测喷丸强化前后试样的疲劳寿命。结果在文中加工参数下,实验测试和软件模拟结果的重合度良好。喷丸强化可在Ti2AlNb金属间化合物靶材内引入300MPa左右的最大残余压应力,深度达到了0.12mm左右。材料表面塑性应变分布不均匀,且造成的塑性应变距表面深度可达0.1mm。通过喷丸强化引入残余压应力,预测的Ti2AlNb材料疲劳极限可提高12%,高低周疲劳寿命均有明显的延寿效果。结论验证了有限元数值模拟此材料喷丸强化的准确性和可靠性,得到了Ti2AlNb材料喷丸强化的残余应力场。由于塑性变形诱发机制的限制,喷丸造成塑性应变分布不均匀,塑性应变层深小于残余压应力层深。此外,强化后材料的疲劳性能显著提高,疲劳极限有可观的提升,且高低周疲劳均有较好的延寿效果。 | 陈禹锡 高玉魁 | 2019 | 表面技术2019，48，6： | 6 |
| 11 | Ti_2AlNb基合金轧板高温抗氧化性能研究显示文摘采用恒温氧化增重方法,在静态空气中研究了Ti2Al Nb基合金轧板在650,700,750和800℃保温100 h条件下的高温抗氧化性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)技术分析了氧化表面、截面形貌、元素分布以及物相。Ti2Al Nb基合金轧板,在650℃下未见明显的氧化层、700℃时氧化层厚度极小、800℃时氧化层厚度急剧增加。研究结果表明,在温度低于700℃条件下,氧化增重小于1 mg·cm-2,属于完全抗氧化级别。在750℃条件下,氧化增重明显,出现氧化分层,达到抗氧化级别。随着温度的升高,在800℃时有明显的氧化分层现象,但未形成连续致密的氧化层,氧化层出现明显孔洞。氧化产物主要为棱柱状的Ti O2相、层片状的Al Nb O4相和针状相。温度越高,分层越明显,富氧层越厚,危害性氧化物越多,氧化加剧趋势越明显。 | 朱慧萍 曲寿江 祁广源 沈军 | 2016 | 稀有金属2016，40，2： | 6 |
| 12 | 热轧45钢表面Ni60-WC涂层的高频感应熔覆及其电接触强化前后的性能显示文摘为了降低WC增强镍基合涂层的制备成本,提高其表面性能,采用高频感应熔覆技术在热轧45钢表面制备Ni60-WC合金层,并对熔覆层进行电接触强化。采用光学显微镜、X射线衍射仪及显微硬度计分析了熔覆层电接触强化前后的形貌、相结构及显微硬度;采用滚动疲劳接触磨损试验研究了熔覆层电接触强化前后的耐磨性。结果表明:热轧态45钢感应熔覆层组织较为致密,但存在孔洞、夹生缺陷;熔覆层电接触强化后组织更加致密,孔洞减少,夹生层重新熔合,热影响区减小;熔覆层电接触强化前后的相结构相同,均由WC,W2C,Cr23C6,Cr7C3,Fe Ni,Ni3Fe等相组成;熔覆层电接触强化后的显微硬度和耐磨性较电接触强化前大幅提高,熔覆层电接触强化后抗疲劳磨损性能大幅提高且远高于淬火态45钢的。 | 许新军 封振山 | 2015 | 材料保护2015，48，2： | 5 |
| 13 | Ti2AlNb基合金(B2+O)相区多向锻造微观组织显示文摘通过多向锻造工艺制备Ti2AlNb基合金(B2+O)相区内800℃不同变形道次的试样,水冷冷却后切取中心部位样品,利用电子背散射衍射和X射线衍射技术,分析多向锻造道次对Ti2AlNb钛合金组织演变的影响。结果表明,Ti2AlNb基合金经(B2+O)相区多向锻造变形后获得显著细化的等轴组织,但随着变形道次增加,晶粒尺寸快速降低后趋于平稳,同时变形促进小角度晶界向大角度晶界发生转化;变形后合金相组成主要为B2+O,以及部分残留α2相,相比初始组织α2相减少、O相增多;变形后微观应变和位错密度大幅增加,在动态回复作用下,随着锻造道次增加,微观应变增幅逐渐减小,位错密度略有减小。 | 薛克敏 胡勇 时迎宾 纪小虎 甘国强 李萍 | 2019 | 稀有金属材料与工程2019，48，8： | 5 |
| 14 | 热处理对Ti2AlNb线性摩擦焊接头组织与硬度的影响显示文摘对Ti2AlNb合金进行了线性摩擦焊试验以及焊后热处理研究.着重分析了Ti2AlNb合金线性摩擦焊接头焊合区,热力影响区的显微组织特点以及组织演变规律,结合焊后热处理,探讨了热处理温度对接头的影响规律.试验结果表明,采用线性摩擦焊可实现Ti2AlNb合金可靠连接,接头无微裂纹、孔洞等缺陷.焊态Ti2AlNb合金接头的焊合区为亚稳态β组织和极少量的变形α2相,热力影响区含变形α2相和O相,以及亚稳态β相.热处理后,针状O相在亚稳态β相中析出,并随着热处理温度升高(从700~900℃)而长大. 700℃热处理后,接头显微硬度明显升高,但随着热处理温度的升高,显微硬度下降. | 贺建超 张田仓 李菊 | 2019 | 焊接学报2019，40，4： | 5 |
| 15 | Ti_2AlNb基合金超音频直流脉冲TIG焊显示文摘分别采用20,40,50,60 kHz不同频率的4组超音频直流脉冲TIG焊工艺焊接了厚度为1.5 mm的Ti2AlNb基合金板材。并采用X射线探伤手段对焊缝中的气孔缺陷进行检测,比如气孔的数量、尺寸及分布的位置;对于无缺陷的接头,观察接头的宏观和显微组织,测试接头硬度分布规律和拉伸性能。结果表明:采用脉冲频率为40,50,60 kHz的超音频直流脉冲TIG焊工艺对Ti2AlNb基合金进行焊接时,焊缝中气孔数量明显减少,尺寸减小,分布也由接头的内部变为接近表面的位置,在50,60 kHz的频率下能够得到没有气孔缺陷的焊接接头;接头各区域相组成不同,除B2基体以外,随母材向热影响区(HAZ)和熔合区(FZ)过渡,O相含量逐渐减少;由于相组成的变化,焊接接头的硬度分布规律为热影响区的硬度最高,母材次之,熔合区最低;对于4种不同频率的焊接工艺,采用频率为50 kHz时焊接接头抗拉强度最高,可达到926.20 MPa,加焊丝后可以在一定程度上进一步优化焊接接头的抗拉性能,降低同一焊接工艺下试样的性能分散性。 | 刘雪丽 吴素君 季英平 邵玲 赵海涛 万晓慧 | 2014 | 稀有金属2014，38，4： | 5 |
| 16 | 热处理对激光增材制造Ti_2AlNb基合金组织及性能的影响显示文摘利用激光增材制造技术制备出Ti-22Al-25Nb合金薄壁试样,分析了沉积态和热处理态试样的宏观形貌、相组成和显微组织,以及不同制度热处理态试样的组织和室温拉伸性能。结果表明,沉积态试样相组成沿沉积高度方向呈现由B2+O+α_2→B2+O→B2的变化趋势;热处理态试样的微观组织和相组成均匀,由B2、O、α_2 3相组成;经930℃保温2h空冷的固溶处理和800℃保温24h空冷的时效处理后,合金室温拉伸性能好,抗拉强度为1017MPa,断后伸长率为6.0%。 | 唐杨杰 刘彦涛 张永忠 | 2016 | 航空制造技术2016，59，19： | 5 |
| 17 | 光束偏移对Ti_2AlNb/TC4异种钛合金激光焊接特性的影响显示文摘针对Ti2AlNb/TC4异种钛合金利用激光焊接焊缝容易产生气孔的问题,提出了采用激光光束偏移来焊接Ti-22Al-27Nb与Ti-6Al-4V异种材料的方法。试验结果表明,光束偏向Ti-22Al-27Nb侧时能够有效抑制焊缝中气孔缺陷产生;光束居中及偏向Ti-22Al-27Nb一侧焊接时,焊缝相组成为B2相,光束偏向Ti-6Al-4V一侧进行焊接时,焊缝相组成为B2+α′相;Ti-22Al-27Nb侧热影响区为单一的B2相,Ti-6Al-4V侧热影响区为针状α′相和原始α相。由于激光光束偏向Ti-6Al-4V一侧时焊缝中针状α′相的第二相强化作用,使其抗拉强度及塑性高于光束居中和偏向Ti-22Al-27Nb一侧时的性能。 | 雷正龙 刘鸣 张可召 陈彦宾 | 2015 | 中国激光2015，42，12： | 5 |
| 18 | Ti_2AlNb合金高应变率下流动应力特征与本构关系显示文摘利用电子万能试验机和分离式Hopkinson压杆得到Ti_2AlNb合金准静态拉伸曲线及高应变率下动态压缩应力-应变曲线,观察分析变形后试样的微观组织,研究其高应变率下的流动应力特征。结果表明:在应变率2500~7500 s-1范围内,Ti_2AlNb合金的流动应力对应变率有较强的敏感性,且具有应变强化、应变率增强及增塑效应;应变率为5500、6500、7500s-1的3组试样中观察到了与加载方向约成45°的绝热剪切带。改进Johnson-Cook本构模型,拟合实验数据得到Ti_2AlNb合金室温下的动态塑性本构关系,与实验对比,改进后的模型能够较好地描述Ti_2AlNb合金在高应变率下的流动应力。 | 韩国强 谢兰生 陈明和 司松社 吴荣华 | 2019 | 稀有金属材料与工程2019，48，3： | 4 |
| 19 | Ti-22Al-25Nb合金扩散连接工艺及连接机制研究显示文摘针对Ti-22Al-25Nb合金(Ti2AlNb合金)板材在温度为950~980℃、气压为2.0~3.5 MPa、时间为2~3 h下的真空扩散连接工艺及机制进行了研究。结果表明:影响Ti2AlNb合金扩散连接焊合率的最主要因素为表面粗糙度(Ra),当Ra小于0.2μm时,焊合率可在950℃,2.0 MPa下达到90%以上。揭示了Ti2AlNb合金扩散连接机制,通过采用单相区扩散连接对比试验和静态热处理试验,认为固溶温度下的扩散连接主要在压应力作用下,B2相和B2相的扩散连接是通过冷却析出的等轴O相颗粒实现焊缝连接;低于固溶温度扩散连接,O相与O相之间的连接通过大角度晶界转变为小角度晶界和晶界移动实现连接,而B2相与O相则通过应力诱发相变生成的B2相实现连接。 | 付明杰 曾元松 钱健行 刘刚 | 2020 | 稀有金属2020，44，12： | 4 |
| 20 | 渗铝温度对Ti_2AlNb合金高温抗氧化性能的影响显示文摘利用双辉等离子表面冶金技术在Ti_2AlNb合金表面制备渗铝层,借助SEM,EDS和XRD研究了3种工艺温度下(720,780和840℃)渗铝层的微观组织及其相组成,并测试了渗铝温度对Ti_2AlNb合金高温氧化性能的影响。结果表明:等离子渗铝层由沉积层和扩散层组成,随着渗铝温度的升高,扩散层厚度不断增加,且内部Al、Ti和Nb元素浓度呈梯度分布。经渗铝处理后的Ti_2AlNb合金在850℃空气中的氧化速度主要受扩散层Al元素与基体Ti、Nb元素之间的热扩散过程控制。氧化动力学曲线呈对数变化规律。在840℃制备的渗铝层具有最佳的抗高温氧化性能。 | 任蓓蕾 缪强 梁文萍 王力 胡荣耀 陆海峰 | 2015 | 材料热处理学报2015，36，12： | 4 |
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