科研團隊攻克合金領域難題
2022年04月25日 8:59 9626次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 新材料前沿
近日，西北工業(yè)大學重慶科創(chuàng)中心寇宏超教授及其團隊采用粉末熱等靜壓方法，成功制備出全片層TNM合金，解決了γ-TiAl合金領域難題，有效地提高了合金的高溫蠕變性能。
據(jù)了解，γ-TiAl合金具有低密度、高比強度及優(yōu)異的高溫抗氧化性能和抗蠕變性能，是650~850℃服役溫度區(qū)間潛在的輕質(zhì)高溫結構材料，在航空航天飛行器、車輛發(fā)動機等耐熱部件具有廣闊的應用前景。
作為第三代γ-TiAl合金的典型代表，TNM合金雖然服役溫度可達到750℃，但高溫無序β相冷卻至室溫轉(zhuǎn)變成有序結構的β0相，以塊狀形貌分布在(α2+γ)片層團界面，在高溫服役條件下，β0相不僅含量有所增加，而且也會析出硬脆的ω相，隨著蠕變變形量的累積，硬脆的β0/β0(ω)與周圍的α2/γ片層應變不協(xié)調(diào)導致應力集中，為孔洞和裂紋提供形核位置，加劇了蠕變失效。
如何調(diào)控β/β0相的尺寸、含量和分布，改善組織穩(wěn)定性，一直是γ-TiAl合金領域關注的熱點問題。
寇宏超教授團隊采用粉末熱等靜壓方法，成功制備出全片層TNM合金，通過1050℃/2h時效處理，在α2/γ片層析出少量彌散細小的β0相，顯著地提高了合金的高溫蠕變性能。
據(jù)了解，寇宏超教授兼任西北工業(yè)大學重慶科創(chuàng)中心孵化企業(yè)重慶兩航金屬材料有限公司（以下簡稱重慶兩航）總工程師。目前，重慶兩航一期產(chǎn)業(yè)化項目已建成投用，正在陸續(xù)進行設備安裝調(diào)試，預計可在明年初可向客戶交付首批產(chǎn)品。
重慶兩航依托鈦合金鑄造產(chǎn)業(yè)關鍵核心技術，聚焦突破制約高端裝備關鍵部件制造技術瓶頸，加速航空、航天、兵器、核工業(yè)、軌道交通關鍵核心部件自主可控，項目投產(chǎn)后，將建成具有重要影響力的以鈦合金航空航天關重件精密成形及“預研、數(shù)字孿生、測試、中試、迭代優(yōu)化與低成本工程化”為一體、以市場應用為導向的“產(chǎn)學研用”先進制造業(yè)中心，助力重慶成為國際一流航空航天和高端裝備關鍵部件制造基地。
責任編輯：楊一鳴
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