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600℃高温钛合金双性能整体叶盘锻件制备技术研究进展 预览 被引量:4
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作者 蔡建明 田丰 +3 位作者 刘东 李娟 光宝 叶俊青 《材料工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期36-43,共8页
为了进一步挖掘600℃高温钛合金整体叶盘的性能潜力,通过材料技术和工艺技术的优化,创新发展了双性能整体叶盘设计思路及制备技术,即控制叶片和盘体分别采用最为适合航空发动机实际使用工况要求的组织状态,实现材料性能和结构设计... 为了进一步挖掘600℃高温钛合金整体叶盘的性能潜力,通过材料技术和工艺技术的优化,创新发展了双性能整体叶盘设计思路及制备技术,即控制叶片和盘体分别采用最为适合航空发动机实际使用工况要求的组织状态,实现材料性能和结构设计的融合。在回顾整体叶盘结构发展历程及应用的基础上,分析先进发动机结构设计由追求均质整体叶盘向双性能整体叶盘转变的原因,重点介绍600℃高温钛合金TA29双性能整体叶盘锻件制备技术的最新研究进展。与分区控温锻造相比,分区控温热处理更容易实现双重组织的控制,即叶片获得等轴均匀细小的双态组织,盘体通过精确可控的β区热处理得到细晶的片层组织,过渡区的显微组织沿整体叶盘径向平缓变化。最后,指出600℃高温钛合金双性能整体叶盘应用研究未来拟解决的关键问题,包括整体叶盘叶片和盘体组织性能精确控制、过渡区位置及尺寸控制、关键服役性能评价与研究等。 展开更多
关键词 600℃高温钛合金 双性能整体叶盘 分区控温热处理 组织控制
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高温钛合金制造技术研究进展 预览 被引量:3
2
作者 曹京霞 光宝 +4 位作者 蔡建明 高帆 周毅 黄旭 曹春晓 《钛工业进展》 北大核心 2018年第1期1-8,共8页
高温钛合金制造技术已成为先进航空发动机技术的核心与关键,近年来受到高度重视。在简要回顾新型高温钛合金、阻燃钛合金和Ti-Al系金属间化合物合金发展的基础上,从大规格铸锭熔炼、挤压开坯、整体叶盘模锻、环件轧制及零件机加工等方... 高温钛合金制造技术已成为先进航空发动机技术的核心与关键,近年来受到高度重视。在简要回顾新型高温钛合金、阻燃钛合金和Ti-Al系金属间化合物合金发展的基础上,从大规格铸锭熔炼、挤压开坯、整体叶盘模锻、环件轧制及零件机加工等方面介绍这些高温钛合金制造技术研究所取得的重要进展。最后,提出我国高温钛合金应用研究中需要重点关注的问题以及进一步发展的建议。 展开更多
关键词 高温钛合金 铸锭熔炼 挤压开坯 整体叶盘模锻 环件轧制 零件加工
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体心立方Ti-Mo基钛合金应用研究进展 预览 被引量:1
3
作者 向力 闵小华 光宝 《材料工程》 CSCD 北大核心 2017年第7期128-136,共9页
综述了国内外β型Ti-Mo基钛合金在航空航天、生物医疗、海洋工程以及新能源开发等领域的应用与研究进展情况。重点介绍了马氏体相变、孪生和位错滑移变形方式耦合强韧化途径,以及变形组织和相变相结合来调控合金的力学性能。指出了多变... 综述了国内外β型Ti-Mo基钛合金在航空航天、生物医疗、海洋工程以及新能源开发等领域的应用与研究进展情况。重点介绍了马氏体相变、孪生和位错滑移变形方式耦合强韧化途径,以及变形组织和相变相结合来调控合金的力学性能。指出了多变形方式Ti-Mo基钛合金向高性能及多功能特性发展的方向。 展开更多
关键词 Ti-Mo基钛合金 变形方式 高性能 多功能
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摩擦点火Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧产物的组织特征 预览 被引量:9
4
作者 光宝 黄旭 +2 位作者 曹京霞 王宝 曹春晓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期217-226,共10页
采用摩擦氧浓度实验方法,结合原位观察、扫描电镜、能谱仪和X一射线衍射分析,系统研究Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧产物的微观组织形貌、燃烧反应过程的合金元素分布规律及微观机理.结果表明:Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧过程发出闪亮耀眼的白光,... 采用摩擦氧浓度实验方法,结合原位观察、扫描电镜、能谱仪和X一射线衍射分析,系统研究Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧产物的微观组织形貌、燃烧反应过程的合金元素分布规律及微观机理.结果表明:Ti-V-Cr阻燃钛合金燃烧过程发出闪亮耀眼的白光,具有典型金属燃烧的火焰特征.燃烧产物主要有TiO_2,V_2O_5和Cr_2O_3三种氧化物,该混合氧化物以分散颗粒和致密连续体存在.分散颗粒为规则的球形;致密连续燃烧产物的微观组织具有分区特征,从合金基体至燃烧表面依次为过渡区、热影响区、熔凝区和燃烧区.其中,过渡区存在一些微小的颗粒状凸起,且有一定方向性;热影响区中形成大量V基固溶体相和少量的Ti基固溶体相,V基固溶体相上存在Ti的含量远高于基体的针状析出物;熔凝区中,大量的Ti基固溶体中存在少量的V基固溶体;燃烧区主要为Ti,V和Cr的氧化物混合物.热影响区的V基固溶体相降低了Ti元素向熔凝区的迁移速率,减慢了燃烧区Ti与O的优先反应;燃烧区形成的TiO_2,V_2O_5和Cr_2O_3混合氧化物和熔凝区O在Ti中大量固溶共同终止了O向合金基体的继续扩散,从而使Ti-V-Cr阻燃钛合金表现出优异的阻燃功能性. 展开更多
关键词 阻燃钛合金 燃烧产物 微观组织 钛火机理
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Ti-V-Cr系阻燃钛合金的非等温氧化行为及阻燃性能预测 预览 被引量:7
5
作者 光宝 曹春晓 +3 位作者 黄旭 曹京霞 王宝 隋楠 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-10,共10页
采用TGA/DSC实验方法,结合XRD,SEM和EDS分析,系统研究Ti-V,Ti-V-Cr合金的非等温氧化行为及氧化产物的微观结构,并探讨V和Cr元素对Ti-V-Cr阻燃钛合金抗非等温氧化性的影响机制。结果表明:从室温至1723K温度区间内,随着V元素含量的增加,T... 采用TGA/DSC实验方法,结合XRD,SEM和EDS分析,系统研究Ti-V,Ti-V-Cr合金的非等温氧化行为及氧化产物的微观结构,并探讨V和Cr元素对Ti-V-Cr阻燃钛合金抗非等温氧化性的影响机制。结果表明:从室温至1723K温度区间内,随着V元素含量的增加,Ti-V合金的抗非等温氧化性显著降低,氧化膜厚度从168μm增加至370μm,Ti-35V合金氧化膜厚度约为Ti-25V的1.45倍;Ti-V-Cr合金的抗非等温氧化性逐渐提高且差异较小,氧化膜厚度从110μm减小至85μm,Ti-35V-15Cr合金的氧化膜厚度比Ti-25V-15Cr降低约15.5%。Ti-V-Cr阻燃钛合金的抗非等温氧化性显著高于Ti-V合金,主要因为非等温氧化过程形成的液态相V2O5极大地释放了氧化膜的内应力,提高了氧化膜与合金基体的结合性,并与Cr2O3,TiO2共同阻止了O向合金基体的大量扩散。非等温氧化增重曲线及氧化膜厚度作为特征参数定量描述了Ti-V-Cr阻燃钛合金的抗非等温氧化性,与摩擦着火实验结果相一致,从而预测了合金的阻燃性能。 展开更多
关键词 阻燃钛合金 非等温氧化 热重分析 阻燃性能 钛火
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航空发动机钛火试验技术研究新进展 预览 被引量:6
6
作者 光宝 黄旭 +1 位作者 曹京霞 曹春晓 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期20-26,共7页
钛火是现代航空发动机典型的灾难性故障。针对高推重比发动机对钛火试验技术的迫切需求,系统开展了摩擦氧浓度法钛合金燃烧技术及理论研究,建立了阻燃性能评价方法和摩擦着火模型,阐明了阻燃钛合金的阻燃机理。在总结近期研究进展基础上... 钛火是现代航空发动机典型的灾难性故障。针对高推重比发动机对钛火试验技术的迫切需求,系统开展了摩擦氧浓度法钛合金燃烧技术及理论研究,建立了阻燃性能评价方法和摩擦着火模型,阐明了阻燃钛合金的阻燃机理。在总结近期研究进展基础上,从钛火的演化规律、机理和防控三个层次,提出钛火试验技术及应用研究的思路和方向,即接近发动机气流环境的阻燃性能综合评价、发动机气流环境的阻燃性能预测模型和阻燃技术的试验验证。未来实现发动机钛火防控体系的科学构建,助推压气机"全钛化"和发动机推重比不断提高。 展开更多
关键词 高温钛合金 摩擦氧浓度法 阻燃性能 燃烧机理 钛火防控技术 阻燃涂层
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航空发动机用先进高温钛合金材料技术研究与发展 预览 被引量:37
7
作者 蔡建明 光宝 +4 位作者 高帆 黄浩 曹京霞 黄旭 曹春晓 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1-10,共10页
新一代高推重比航空发动机压气机和涡轮系统高温环境使用的叶片、盘、机匣、整体叶盘和整体叶环等构件设计通常选用先进高温钛合金材料。本文综述近年来我国600℃高温钛合金、阻燃钛合金、TiAl合金、连续SiC纤维增强钛基复合材料及其应... 新一代高推重比航空发动机压气机和涡轮系统高温环境使用的叶片、盘、机匣、整体叶盘和整体叶环等构件设计通常选用先进高温钛合金材料。本文综述近年来我国600℃高温钛合金、阻燃钛合金、TiAl合金、连续SiC纤维增强钛基复合材料及其应用技术取得的最新研究进展,并提出材料及构件设计、加工和使用亟待突破的关键技术,包括工业铸锭成分高纯化和均匀化控制技术、大规格棒材及特殊锻件制备技术、整体叶盘和整体叶环零件机械加工技术、材料性能评价及应用设计技术等。先进高温钛合金材料的不断应用将有力推动我国航空发动机技术发展。 展开更多
关键词 先进航空发动机 600℃高温钛合金 阻燃钛合金 TIAL合金 SIC纤维增强钛基复合材料 钛火
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Ti-V-Cr系阻燃钛合金的抗点燃性能及其理论分析 被引量:16
8
作者 光宝 黄旭 +1 位作者 曹京霞 曹春晓 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期575-586,共12页
建立定量描述阻燃钛合金抗点燃性能的摩擦接触压力P与预混气流氧浓度c0关系,对比研究Ti-V-Cr系阻燃钛合金及常规钛合金的抗点燃性能.并基于摩擦生热原理和着火热爆燃理论对阻燃钛合金的抗点燃机理进行模型计算分析.结果表明,当co≥7... 建立定量描述阻燃钛合金抗点燃性能的摩擦接触压力P与预混气流氧浓度c0关系,对比研究Ti-V-Cr系阻燃钛合金及常规钛合金的抗点燃性能.并基于摩擦生热原理和着火热爆燃理论对阻燃钛合金的抗点燃机理进行模型计算分析.结果表明,当co≥70%时,Ti40钛合金在室温下即会点燃.Ti40钛合金的抗点燃性能比Alloy C’钛合金低2.5%,比TC4钛合金高40%.阻燃钛合金的着火源为摩擦过程产生的微凸体,氧的化学吸附是氧与微凸体相互作用的控制步骤,阻燃钛合金的摩擦点燃临界温度r随等效压力凡的增大而减小.对于Ti40钛合金,当凡在0.1-0.5MPa变化时,T的变化范围为1073~1323K;摩擦表面由TiO2,V:O,和Cr2O3等氧化物融合物构成,厚度为2~5μm.摩擦过程中该层融合物改善了接触表面的润滑条件,使摩擦区的温度大幅度降低,从而提高了阻燃钛合金的抗点燃性能. 展开更多
关键词 航空发动机 阻燃钛合金 阻燃性能 抗点燃性能 氧化物融合物 钛火
航空发动机用TC11钛合金抗点燃性能及机理研究 预览 被引量:6
9
作者 光宝 曹春晓 +2 位作者 黄旭 曹京霞 王宝 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期83-91,共9页
采用摩擦点燃方法研究摩擦接触压力P和预混气流氧浓度c0对TC11钛合金抗点燃性能的影响,建立定量描述TC11钛合金抗点燃性能的P-c0关系,并结合原位观察、SEM和EDS等手段给出TC11钛合金点燃与抗点燃的微观机理.结果表明,TC11钛合金的P-c0... 采用摩擦点燃方法研究摩擦接触压力P和预混气流氧浓度c0对TC11钛合金抗点燃性能的影响,建立定量描述TC11钛合金抗点燃性能的P-c0关系,并结合原位观察、SEM和EDS等手段给出TC11钛合金点燃与抗点燃的微观机理.结果表明,TC11钛合金的P-c0关系曲线符合抛物线规律,P从0.05MPa增至0.25MPa时,点燃对应的c0降低约32.5%;TC11钛合金点燃的c0至少比TC4钛合金高20%,即TC11钛合金的抗点燃性能显著高于TC4钛合金;摩擦过程产生强烈的火花,着火首先发生在具有原生金属表面的微凸体上;点燃过程形成燃烧区、熔凝区、热影响区和过渡区四个具有不同特征的区域;富Al和Mo的钛基固溶体相降低热影响区Ti向熔凝区的扩散速率,限制燃烧区Ti与O的优先反应,并与熔凝区O的大量固溶共同阻止O向热影响区的继续扩散,从而提高微凸体的抗点燃性能. 展开更多
关键词 航空发动机 TC11钛合金 阻燃性能 摩擦点燃 机理 钛火
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Ti-V-Cr系阻燃钛合金应用研究进展 预览 被引量:17
10
作者 曹京霞 黄旭 +2 位作者 光宝 沙爱学 王宝 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期92-97,共6页
阻燃钛合金是为了应对航空发动机钛火隐患而研制高温结构材料.经过近十年的发展,研发出500℃(Ti40)和550℃(TF550)两个耐温级别的Ti-V-Cr系阻燃钛合金,并且在Ti-V-Cr系阻燃钛合金工业铸锭熔炼、挤压开坯、棒材锻造及环锻件轧制等工... 阻燃钛合金是为了应对航空发动机钛火隐患而研制高温结构材料.经过近十年的发展,研发出500℃(Ti40)和550℃(TF550)两个耐温级别的Ti-V-Cr系阻燃钛合金,并且在Ti-V-Cr系阻燃钛合金工业铸锭熔炼、挤压开坯、棒材锻造及环锻件轧制等工艺技术方面取得了较大进展.通过拓展摩擦点火实验技术,建立了以P-co曲线定量表征钛合金抗点燃性能的测试方法,测试结果表明,Ti40与TF550阻燃钛合金具有接近的抗点燃性能.综合考虑原材料成本、综合性能和制造工艺等多方面的因素,Ti40和TF550阻燃钛合金各具优势. 展开更多
关键词 阻燃钛合金 铸锭 挤压 环锻件 力学性能 抗点燃性能 发动机钛火
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Dynamic investigation of the finite dissolution of silicon particles in aluminum melt with a lower dissolution limit
11
作者 董曦曦 何良菊 +1 位作者 光宝 李培杰 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第11期129-135,共7页
The finite dissolution model of silicon particles in the aluminum melt is built and calculated by the finite difference method, and the lower dissolution limit of silicon particles in the aluminum melt is proposed and... The finite dissolution model of silicon particles in the aluminum melt is built and calculated by the finite difference method, and the lower dissolution limit of silicon particles in the aluminum melt is proposed and verified by experiments,which could be the origin of microinhomogeneity in aluminum–silicon melts. When the effects of curvature and interface reaction on dissolution are not considered; the dissolution rate first decreases and later increases with time. When the effects of curvature and interface reaction on dissolution are considered, the dissolution rate first decreases and later increases when the interface reaction coefficient(k) is larger than 10-1, and the dissolution rate first decreases and later tends to be constant when k is smaller than 10-3. The dissolution is controlled by both diffusion and interface reaction when k is larger than10-3, while the dissolution is controlled only by the interface reaction when k is smaller than 10-4. 展开更多
关键词 溶解动力学 铝硅 极限 颗粒 界面反应 熔体 溶解速率 熔融金属
含氧环境中航空发动机用Ti40阻燃钛合金的摩擦点燃 预览 被引量:2
12
作者 光宝 黄旭 +2 位作者 曹京霞 曹春晓 黄秀松 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第8期2270-2275,共6页
采用摩擦点燃的方法,研究摩擦压力P和氧浓度Xo对Ti40阻燃钛合金的抗点燃性能的影响,建立了定逯描述Ti40钛合金抗点燃性能的p—x0关系曲线,并结合SEM、XRD和EDS等测试手段分析Ti40钛合会的抗点燃机理。结粜表明:Ti40钛合金的p-xo关... 采用摩擦点燃的方法,研究摩擦压力P和氧浓度Xo对Ti40阻燃钛合金的抗点燃性能的影响,建立了定逯描述Ti40钛合金抗点燃性能的p—x0关系曲线,并结合SEM、XRD和EDS等测试手段分析Ti40钛合会的抗点燃机理。结粜表明:Ti40钛合金的p-xo关系曲线符合抛物线规律,P在0.1~0.25MPa变化时,Xo的变化范围约为25%。当xo〉70%时,Ti40钛合会在窀温条件下即会被点燃,并迅速发展为持续的稳定燃烧,且时间长于10S。Ti40铁合金的抗点燃性能优于TC4钛合金的,Ti40合金被点燃时所对应的X0至少比TC4高40%。当Xo较低时,Ti40铁合金的抗点燃性能对P较为敏感,而随着Xo的增大,抗点燃性能对№更加敏感。摩擦表面形成的具有强相互作用的V2O5、Ti02和Cr2O3氧化物融合物是Ti40钛合金的抗点燃性能提高的根本原因。 展开更多
关键词 Ti40阻燃钛合会 抗点燃性能 氧化物融合物 抗点燃机理 钛火
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钛颗粒着火过程氧化膜破裂行为的理论研究 预览 被引量:6
13
作者 光宝 黄旭 +1 位作者 曹京霞 曹春晓 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期25-31,共7页
在着火热自燃理论基础上,通过分析钛颗粒表面氧化膜与基体之间的应力状态,结合实验事实,提出氧化膜最外层首先发生破裂但不形成贯穿裂纹的观点,基于该观点建立模型理论研究外层氧化膜的破裂行为对钛颗粒着火过程的影响,并对钛的着... 在着火热自燃理论基础上,通过分析钛颗粒表面氧化膜与基体之间的应力状态,结合实验事实,提出氧化膜最外层首先发生破裂但不形成贯穿裂纹的观点,基于该观点建立模型理论研究外层氧化膜的破裂行为对钛颗粒着火过程的影响,并对钛的着火过程进行物理模拟实验研究。结果表明:在673~1373K范围,当环境温度较低时,钛颗粒发生恒温氧化,氧化膜破裂导致氧化动力学曲线由抛物线向直线转化,当处于高温时,氧化膜的破裂使着火温度降低45K,不会对钛颗粒的着火过程产生强烈影响;当钛颗粒尺寸增大时,钛颗粒的着火温度未出现明显升高,与铝颗粒着火过程氧化膜的完全破裂机制不同;氧化膜内应力的变化使由外而内的裂纹扩展到一定程度后停止,即外层氧化膜不完全破裂,从而加速氧在内层氧化膜内扩散,增大了钛颗粒发生着火的敏感性;非等温氧化实验间接验证了外层氧化膜非贯穿破裂对钛着火过程影响的理论研究。 展开更多
关键词 钛火 外层氧化膜 破裂机理 钛颗粒 着火模型 非等温氧化
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液态结构与性质关系Ⅲ-剩余键理论模型
14
作者 光宝 李培杰 +1 位作者 黄旭 曹春晓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第18期361-366,共6页
利用剩余键的思想,通过数学推导,建立定量描述金属熔体结构与黏度关系的物理模型,提出黏度的微观结构变化特性为熔体剩余键结构尺寸d的演变;应用建立的模型理论计算液相线以上一定温区镁熔体和铝熔体的运动黏度,得到函数关系式分别... 利用剩余键的思想,通过数学推导,建立定量描述金属熔体结构与黏度关系的物理模型,提出黏度的微观结构变化特性为熔体剩余键结构尺寸d的演变;应用建立的模型理论计算液相线以上一定温区镁熔体和铝熔体的运动黏度,得到函数关系式分别为VMg=3.17×10-7+3.04×10-7.d和VAl=1.65×100+1.05X10-7.d,这与采用坩埚扭摆振动法的实验测量结果相符合.该模型从化学结合键角度揭示了金属熔体的结构微观不均匀性及其黏度的微观物理本质,为金属熔体黏度的理论计算提供了一种新的途径.这对于深入认识液态金属的微观结构及其与宏观物性之间的关系具有重要意义. 展开更多
关键词 液态金属 剩余键 物理模型 结构微观不均匀性
Al-Sc二元合金中次生Al_3Sc的析出和长大行为 被引量:1
15
作者 叶益聪 李培杰 +1 位作者 何良菊 光宝 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期 197-202,共6页
研究了温度、时间等因素对Al-0.4Sc合金时效过程中次生Al3Sc粒子的析出和长大规律及其对合金性能的影响。指出在350、400和450℃下时效,次生Al3Sc粒子长大行为基本符合Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论预测;在500℃下时效1h,粒子长... 研究了温度、时间等因素对Al-0.4Sc合金时效过程中次生Al3Sc粒子的析出和长大规律及其对合金性能的影响。指出在350、400和450℃下时效,次生Al3Sc粒子长大行为基本符合Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论预测;在500℃下时效1h,粒子长大行为接近LSW理论预测值,1h以上,粒子长大速度变慢,与LSW理论偏差较大。当Al3Sc粒子半径在4~40nm的范围内,Al-0.4Sc合金硬度值随着粒子尺寸上升而下降;当Al3Sc半径为4~7.5nm时,硬度为750~850MPa,大约是热处理前的硬度值(200MPa)的3.75~4.25倍,析出强化作用显著;当Al3Sc半径达到40nm时,合金硬度下降到300MPa。 展开更多
关键词 AL-SC合金 次生Al3Sc 沉淀析出 长大行为
Ti-Cr合金的非等温氧化及着火预测 预览 被引量:1
16
作者 光宝 黄秀松 +3 位作者 李培杰 曹京霞 黄旭 曹春晓 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第10期2409-2415,共7页
采用热重分析、XRD和SEM等方法研究Ti-Cr合金(0≤w(Cr)≤25%)从室温至1723K的非等温氧化行为及氧化膜的微观结构,探讨Cr元素对Ti-Cr合金抗氧化能力的影响机制。结果表明:当Cr含量小于某一临界值wC时,随着Cr含量的增加合金的抗氧化... 采用热重分析、XRD和SEM等方法研究Ti-Cr合金(0≤w(Cr)≤25%)从室温至1723K的非等温氧化行为及氧化膜的微观结构,探讨Cr元素对Ti-Cr合金抗氧化能力的影响机制。结果表明:当Cr含量小于某一临界值wC时,随着Cr含量的增加合金的抗氧化能力降低;当Cr含量高于wC时,随着Cr含量的增加合金的抗氧化能力提高;当温度高到1000K时,Ti-Cr合金的氧化仍符合抛物线规律,且主要发生钛的氧化;Ti-Cr合金氧化后基体中存在氧扩散层,氧化膜主要为金红石型TiO2,内层氧化膜出现富Cr现象,Cr氧化物的析出提高了Ti-Cr合金的抗氧化能力。金属和合金的着火是一个快速非等温氧化的过程,预测了Ti-Cr合金着火阶段的氧化机制。 展开更多
关键词 Ti-Cr合金 非等温氧化 热重分析 氧化层结构 着火
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液态结构与性质关系Ⅰ——Mg熔体的运动黏度及与熔体微观结构的关系
17
作者 光宝 李培杰 +3 位作者 ОхапкинH A B Константинова Н Ю Сабирзянов А А Попель П С 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期495-501,共7页
采用坩埚扭摆振动法测量Mg熔体的运动黏度,得到935—1190K温度区间高精度的黏度-温度关系曲线v(T),发现升温和降温过程中Mg熔体的黏度随温度变化呈指数规律单调递增(减),没有发生异常变化和滞后现象.同时,利用液态结构中原子集团演... 采用坩埚扭摆振动法测量Mg熔体的运动黏度,得到935—1190K温度区间高精度的黏度-温度关系曲线v(T),发现升温和降温过程中Mg熔体的黏度随温度变化呈指数规律单调递增(减),没有发生异常变化和滞后现象.同时,利用液态结构中原子集团演变行为的物理模型,计算得出该温度区间Mg熔体的主要结构信息参数——原子集团尺寸-温度关系曲线d(T);通过对实验和计算数据的综合分析,发现Mg熔体的运动黏度和原子集团尺寸均为温度的单值函数,且二者之间存在线性的函数关系v(d),即v=v0+K·d(T).该函数关系揭示了Mg熔体微观结构的黏度变化特性,为计算金属熔体的运动黏度及深入认识其微观本质提供了新途径. 展开更多
关键词 金属熔体 结构与黏度相关性 原子集团演变 线性关系
近液相线铸造Al-Si合金浆料非枝晶组织的形成与演变 预览 被引量:3
18
作者 光宝 李培杰 +1 位作者 王晶 何良菊 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期 560-569,共10页
通过对比实验的方法,利用多次抛光原位观察和金相分析对近液相线铸造Al-Si合金浆料非枝晶组织的形成及演变规律进行研究,进而从熔体结构角度探讨非枝晶组织形成和稳定存在的机制。结果表明:对于Al-7.97Si工业用铝合金,在390~400℃的热... 通过对比实验的方法,利用多次抛光原位观察和金相分析对近液相线铸造Al-Si合金浆料非枝晶组织的形成及演变规律进行研究,进而从熔体结构角度探讨非枝晶组织形成和稳定存在的机制。结果表明:对于Al-7.97Si工业用铝合金,在390~400℃的热环境中,常规近液相线铸造半固态浆料的转移及流变成形时间约为15 s;而在液相线以上不高温度区间对熔体施加旋转磁场作用,可延长浆料转移及流变成形的时间,其主要原因是旋转磁场对过热熔体产生的扰动作用一直影响到凝固过程的形核与长大,一方面使熔体中原子集团的尺寸、形状及分布发生改变,为提高形核率创造了条件,另一方面使固-液界面前沿的溶质浓度梯度减小,抑制成分过冷,同时增大了晶核稳态球形长大的临界半径。 展开更多
关键词 AL-SI合金 过热熔体 旋转磁场处理 非枝晶组织 演变 稳定性 熔体结构
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液态结构与性质关系Ⅱ——Mg-9Al熔体的运动黏度及与熔体微观结构的关系
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作者 光宝 李培杰 +3 位作者 Охпкин А В Константинова Н Ю Сабирзянвов А А Попелъ П С 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期562-569,共8页
采用坩埚扭摆振动法测量Mg-9Al熔体的运动黏度,得到890—1190K温区内高精度的黏度-温度关系曲线ν(T),发现升温过程中黏度随温度升高发生异常变化,当温度升高至1000—1075K时,黏度由快速增大转变为逐渐减小,即发生转折变化;在随后的... 采用坩埚扭摆振动法测量Mg-9Al熔体的运动黏度,得到890—1190K温区内高精度的黏度-温度关系曲线ν(T),发现升温过程中黏度随温度升高发生异常变化,当温度升高至1000—1075K时,黏度由快速增大转变为逐渐减小,即发生转折变化;在随后的降温和第二次升温过程中,黏度随温度变化呈指数规律单调递增(减),符合Arrhenius方程式.在实验研究基础上,采用剩余键结构模型和"平均原子集团"演变行为的计算模型讨论Mg-9Al熔体的黏度与微观结构之间的相关性,结果表明类β相剩余键结构的基本单元中Al-Al(B)键断裂是第一次升温过程中黏度发生转折变化的本质原因;而在第一次降温和第二次升温过程中,熔体进入新的动力学平衡状态,Al原子相对均匀的分布于熔体中,Mg-Al平均原子集团的尺寸dS及包含的近程有序原子数NS随温度变化呈单调递增(减),黏度与平均原子集团尺寸之间存在线性的函数关系ν(dS),即ν=ν0+K.dS.这为揭示合金熔体的结构信息变化及深入认识其黏度变化特性提供了新途径. 展开更多
关键词 合金熔体 结构与黏度相关性 剩余键结构 平均原子集团模型
电磁搅拌对Al—Si合金流动性及凝固组织的影响 预览 被引量:6
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作者 光宝 王晶 +1 位作者 何良菊 李培杰 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期 16-21,共6页
采用同心三螺旋线流动性测试装置,通过对比试验的方法,获得了不同浇注温度条件下未经电磁搅拌处理、经电磁搅拌处理及电磁搅拌后再保温处理的铝合金流动指数和凝固组织,进而探讨了电磁搅拌对合金熔体结构的影响。结果表明:与未经电... 采用同心三螺旋线流动性测试装置,通过对比试验的方法,获得了不同浇注温度条件下未经电磁搅拌处理、经电磁搅拌处理及电磁搅拌后再保温处理的铝合金流动指数和凝固组织,进而探讨了电磁搅拌对合金熔体结构的影响。结果表明:与未经电磁搅拌处理相比,经电磁搅拌处理后合金熔体的流动指数明显提高,浇注温度722℃时,流动指数提高约2%,浇注温度670℃时,流动指数提高约13%,其本质原因在于电磁搅拌作用使熔体中微观不均匀的Si-Si原子集团尺寸和形状发生改变,进而使熔体温度场与浓度场更加均匀、形核率得到进一步提高,且电磁搅拌温度愈低,这种作用愈强烈;电磁搅拌后再保温处理的流动指数降低7%,且凝固组织比较粗大,说明合金熔体经保温处理后电磁搅拌作用会发生衰退乃至最终消失。 展开更多
关键词 Al—Si合金 电磁搅拌 流动性测试 熔体结构 凝固组织
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