铝合金钛合金高温合金.doc

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1、铝合金：铝中加入适量Si、Cu、Mg、Zn、Mn等主加元素和Cr、Ti、Zr、B、Ni等辅加元素，组成铝合金分类：变形铝合金：成分在D点以左的合金，加热至固溶线DF以上温度得到均匀的单相α固溶体，塑性好，适于进行锻造、轧制等。铸造铝合金：成分在D点以右的合金，存在共晶组织，塑性较差，不宜压力加工，但流动性好，适宜铸造。强化手段：1、第二相强化①时效强化：合金中的Cu、Li、Si等元素及合金中的化合物Mg2Si、MgZn2、S（CuMgAl2）相随温度变化固溶度有较大的变化，所以经淬火及时效后合金显著强化。②通过机械或化学方法外加引入（如ODS）2、固溶强化：Al中，固溶度以Zn、Mg、Cu

2、最大，Mn、Si、Ni、Ti、Cr次之，以Pb最小3、加工硬化4、细晶强化:变质处理、控制变形程度和再结晶温度与时间铝合金中沉淀相：θ相（CuAl2）、S相（Al2CuMg）、η相（MgZn2）、β相（Mg2Si）、δ相（AlLi）变形铝合金——小于F点的合金：不可热处理强化的铝合金这类合金主要靠加工硬化、固溶强化（Al-Mg）、弥散强化（Al-Mn）或几种方式（Al-Mg-Mn）共同起作用。——F~D之间的合金：可热处理强化的铝合金主要有：Al-Cu-Mg和Al-Cu-Mn系合金（2000系列），Al-Mg-Si系合金（6000系列），Al-Zn-Mg–Cu系（7000系列）。铸造铝合金

3、——变质处理以细化组织——沉淀强化先进工艺：可以获得远离平衡态的组分和结构，可扩大元素的固溶度，大大细化晶粒和第二相，大大减轻甚至消除偏析，以及形成非平衡的晶态和准晶态金属间化合物相——快速凝固技术(RS)——机械合金化技术(MA)钛合金：钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛是同素异构体，熔点为1720℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金（itaniumalloys）。室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α

4、钛合金、(α+β)钛合金、和β钛合金。中国分别以TA、TC、TB表示。相组成：1、α钛合金：α相固溶体组成的单相合金固溶强化热加工制度分为α、α+β和β相区热加工三种。经β热加工冷却后得到片状魏氏组织α结构，α热加工可以得到等轴α结构，对于近α钛合金经α+β热加工后也可得到等轴α结构。2、β钛合金：β相固溶体组成的单相合金主要是时效强化，残留到室温的不稳定的β相，随后时效析出α第二相强化◆有三类不同方法可得到合适的位错结构，促进α均匀细小析出：一是固溶前冷加工；二是冷加工恢复处理；三是温加工（易得到合适的位错结构）。3、α+β钛合金：双相合金，高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期

5、工作，其热稳定性次于α钛合金强化手段：其强度特性可通过控制α、β二相的相对含量及金相形态而变化。通过组织细化和β相变控制，可以获得高强度。——固溶强化、沉淀强化、细晶强化高温合金：是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上温度，一定应力条件下适应不同环境短时或长时使用的金属材料。相组成：具有面心立方结构的奥氏体+强化相+其他相强化机理：⑴固溶强化：u将一些合金元素加入到镍、铁或基高温合金中，使之形成合金化的单相奥氏体而得到强化。u由于固溶元素可以提高原子间结合力，产生点阵畸变，降低堆垛层错能，产生短程有序及其它原子偏聚，阻止位错运动，降低固溶体中元素扩散系数，提高再结晶温度使合金得到强化。⑵第

6、二相强化：◆时效析出沉淀强化（γ/(Ni3Al)、γ//(NixNb)、碳化物）◆铸造第二相骨架强化（碳化物骨架强化（钴基铸造合金））◆弥散质点强化（氧化物质点或其它化合物质点）γ′第二相强化主要取决于:γ′的Vol.%，γ′的尺寸，形态，分布，γ′相本身的强化⑶晶界强化（在高温下不能用细晶强化）◆微合金化提高高温晶界强度：晶界强化元素B、Zr、Mg、Hf等◆消除横向（与应力垂直的方向）晶界能非常有效地提高高温强度强化手段◆形变热处理强化：通过形变与热处理的结合，优化合金的组织结构，提高合金的强度。◆复相组织强化◆定向凝固与单晶：消除主应力方向上的晶界◆快速凝固◆氧化物弥散强化（ODS）：

7、将细小的氧化物颗粒（一般选用Y2O3）均匀地分散于高温合金基体中，通过阻碍位错的运动而产生强化效果——镍基高温合金相组成：γ-Ni+γ¢-Ni3Al（实际合金中为(Ni,Co,Fe)3(Al,Ti,Nb,Ta)）+碳化物:MC,M6C,M23C6,Cr7C3+硼化物:M3B2+σ相(BCT)强化手段：1、微量元素B、C、Zr(Hf)、Mg、Y的强化晶界填充晶界空位,降低晶界上元素的扩散2、固溶强化⑴强化γ-Ni相Co、F