摘要：TiAl合金具有低密度和良好的高温性能,被视为航空航天领域极具应用潜力的一类新型结构材料。具有柱晶/单晶组织特征的全片层结构TiAl合金展现出极为优异的高温综合力学性能。本文首先介绍了定向TiAl合金的发展背景、定向组织、力学性能各向异性等基本概念;然后,基于工作原理、关键技术、组织特征三个层面,对传统Bridgman法、光学浮区法、电磁约束以及电磁冷坩埚等定向技术进行了论述;进一步,结合最新研究成果,对定向退火制备TiAl合金的工作进行了阐述;最后,展望了TiAl合金定向技术的研究方向,指出需要从优化成分设计、组织/相变可控、大尺度定向晶稳定制备等方面发展新原理与新技术。

摘要：自1988年印度学者BANERJEE等在Ti_(3)Al-Nb的增韧研究中首次发现具备有序正交结构的Ti_(2)AlNb(O)相,基于O相命名的Ti_(2)AlNb基金属间化合物由于其出色的比强度、抗氧化性及优异的综合高温性能,逐渐进入人们的研究视野,并在航空航天领域热端部件展现出广阔的应用潜力。本文主要从组织结构调控、成分优化设计、制备加工工艺三个方面,结合国内外最近研究,对Ti_(2)AlNb合金进行综述与回顾,并提出Ti_(2)AlNb合金未来发展亟待解决的一些问题和展望。

摘要：Ir-13W-6Al(at%)合金是一种由γ’-Ir3(Al,W)相强化型铱基超高温合金,在航空航天极端环境下展现出良好的应用前景。本实验在Ir-13W-6Al三元合金基础上,分别添加2at%,5at%和8at%的Ta元素,研究其对γ+γ’双相铱基合金显微组织、γ’强化相数量、高低温力学性能以及压缩断裂特征的影响。结果表明:γ’相的体积分数随着Ta含量增加而增大;添加Ta元素后合金的维氏硬度以及纳米硬度均高于三元Ir-13W-6Al合金;1300℃下合金抗压强度随Ta含量的增多而提升,强度的提高可归因于γ’-Ir3(Al,W)强化相的析出和Ta元素的固溶强化作用。Ta元素的添加有效地改善了Ir-13W-6Al三元合金体系的室温、高温力学性能,为发展超耐温高性能γ+γ’双相铱基合金的成分设计和结构优化提供了实验基础和理论依据。

摘要：ZL205合金由于其高强度和组织-性能热处理可调的优势,在航空航天领域具有重要应用。本文针对ZL205合金铸造特性,设计出包含不同类型、不同尺寸工艺件的浇注系统,然后开展了重力条件下熔模精密铸造技术研究,在200、500℃模壳预热温度、空冷和风冷条件下,对各工艺件成形能力及铸造缺陷进行分析。进一步研究了典型尺寸工艺件内的铸造组织特征,探讨了壁厚、冷速等因素对ZL205合金显微组织的影响,为各类型ZL205合金构件熔模精铸提供工艺指导。

摘要：为了提高连续熔铸与定向凝固用冷坩埚的工作效率和优化结构设计,基于实验验证,建立了不同结构的电磁冷坩埚的3D有限元模型,并研究了坩埚结构对其内部磁场的影响规律。电磁冷坩埚的结构变量包括坩埚内径、坩埚壁厚、开缝形状以及水冷铜环。结果表明:随着坩埚内径的减小、开缝宽度和横截面积的增大以及水冷铜环的去除,坩埚内分瓣中点和开缝处的磁场随之增强。此外,当外径一定时,存在一个最差的坩埚壁厚使得坩埚内磁场值最低。