近日,西北工業(yè)大學(xué)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(lǐng)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(jié)構(gòu)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(yīng)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?zé)o序β相冷卻至室溫轉(zhuǎn)變成有序結(jié)構(gòu)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(yīng)變不協(xié)調(diào)導(dǎo)致應(yīng)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(lǐng)域關(guān)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(xì)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(xué)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(shè)備安裝調(diào)試,預(yù)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(guān)鍵核心技術(shù),聚焦突破制約高端裝備關(guān)鍵部件制造技術(shù)瓶頸,加速航空、航天、兵器、核工業(yè)、軌道交通關(guān)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(guān)重件精密成形及“預(yù)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(yīng)用為導(dǎo)向的“產(chǎn)學(xué)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(guān)鍵部件制造基地。