Ti-Ti2AlNb功能梯度材料的激光立体成形研究

金属学报

2008, Vol. 44

Issue (8): 1006-1012

论文

本期目录 | 过刊浏览

Ti-Ti2AlNb功能梯度材料的激光立体成形研究

刘建涛;林鑫;吕晓卫;陈静;黄卫东

西北工业大学凝固技术国家重点实验室

RESEARCH ON LASER SOLID FORMING OF A FUNCTIONALLY GRADED TI-TI2ALNB ALLOY

;LIN Xin;LV Xiaowei LV;Jing Chen;Weidong Huang

西北工业大学凝固技术国家重点实验室

引用本文:

刘建涛; 林鑫; 吕晓卫; 陈静; 黄卫东 . Ti-Ti2AlNb功能梯度材料的激光立体成形研究[J]. 金属学报, 2008, 44(8): 1006-1012 .
, , , , . RESEARCH ON LASER SOLID FORMING OF A FUNCTIONALLY GRADED TI-TI2ALNB ALLOY[J]. Acta Metall Sin, 2008, 44(8): 1006-1012 .

全文: PDF(3496 KB)

摘要: 采用激光立体成形技术制备了从Ti到Ti2AlNb成分连续渐变、外形规则、高度为17 mm的梯度材料. 分析了梯度材料的组织及相结构演变规律和硬度变化规律. 随着Al和Nb成分的提高,Ti-Ti2AlNb功能梯度材料的相呈现α' → α+β → α+α' → α' → α+β → α+β/B2+α2 → β/B2+α2 → β/B2 →B2+ α2+O→ B2的演变过程, 实现了由$α$型钛合金经过α+β型及β型钛合金向Ti2AlNb基合金的转变. 硬度值HV从底部纯Ti的170连续渐变到顶端Ti2AlNb的470. 基于钛合金富Ti区非平衡相图, 并结合Al和Nb元素在钛合金中对α, β和α2稳定性的影响分析, 对梯度材料在激光立体成形过程中的相演化过程进行了解释.

关键词 ：激光立体成形, 梯度材料, Ti, Ti2AlNb, 相转变

Abstract：A functionally graded Ti-Ti2AlNb alloy, which had continuous compositional gradient and regular outline with a length of ~17 mm, was fabricated by laser solid forming. Phase morphological evolution and microstructure evolution, and microhardness along the compositional gradient direction were analyzed. With the increase of aluminum and niobium contents, a series of phase evolutions along the compositional gradient occurred: α'→α+β→α+α'→α'→α+β→ α+β/B2+α2→ β/B2+α2→ β/B2→ B2+α2+O→ B2, and the compositionally graded material accomplished a transition of α titanium alloy, α+β titanium alloy, β titanium alloy, finally ended with Ti2AlNb-based alloy. In the transition layers, The microhardness increased from 170HV with CP titanium at the bottom to 470HV with Ti2AlNb at the top. Based on the non-equilibrium phase diagram of the Ti-rich corner, the phase morphological evolution during laser solid forming of the graded materials were explained on combining with the analysis of the influence of the Al, Nb on the stability of α，β and α2 phases in titanium alloys.

Key words： Laser solid forming Titanium Ti2AlNb Functionally graded materials Phase transformations Microstruct

收稿日期: 2007-12-25

ZTFLH:

TG24

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	刘建涛
	林鑫
	吕晓卫
	陈静
	黄卫东
44.8K

链接本文:

https://www.ams.org.cn/CN/ 或 https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I8/1006

[1]Banerjee D,GogiA A K,Nandy T K.Acta Metall,1988; 36:871
[2]Banerjee D.Prog Mater Sci,1997;42:135
[3]Boehlert C J.Mater Sci Eng,2000;A279:118
[4]Boehlert C J,Majumdar B S,Seetharaman V,Miracle D B.Metall Mater Trans,1999;30A:2305
[5]Boehlert C J.Metall Mater Trans,2001;32A:1977
[6]Huang W D,Lin X,Chen J,Liu Z X,Li Y M.Laser Solid Forming.Xi'an:Northwestern Polytechnical University Press,2007:305 (黄卫东，林鑫，陈静，刘振侠，李延民．激光立体成形．西安：西北工业大学出版社，2007：305)
[7]Lin X,Yue T M,Yang H O,Huang W D.Acta Mater, 2006;54:1901
[8]Yang H O,Lin X,Chen J,Yang J,Huang W D.Chin J Lasers,2005;32:567 (杨海欧，林鑫，陈静，杨健，黄卫东．中国激光，2005；32：567)
[9]Banerjee R,Collins P C,Bhattacharyya D,Banerjes S, Fraser H L.Acta Mater,2003;51:3277
[10]Collins P C,Banerjee R,Banerjee S,Fraser H L.Mater Sci Eng,2003;A352:118

[1]	冯艾寒, 陈强, 王剑, 王皞, 曲寿江, 陈道伦. 低密度Ti₂AlNb基合金热轧板微观组织的热稳定性[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 777-786.
[2]	张东阳, 张钧, 李述军, 任德春, 马英杰, 杨锐. 热处理对选区激光熔化Ti55531合金多孔材料力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 647-656.
[3]	许林杰, 刘徽, 任玲, 杨柯. Cu对Ni-Ti合金抗支架内再狭窄与耐蚀性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 577-584.
[4]	王虎, 赵琳, 彭云, 蔡啸涛, 田志凌. 激光熔化沉积TiB₂ 增强TiAl基合金涂层的组织及力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 226-236.
[5]	朱智浩, 陈志鹏, 刘田雨, 张爽, 董闯, 王清. 基于不同 α / β 团簇式比例的Ti-Al-V合金的铸态组织和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1581-1589.
[6]	高晗, 刘力, 周笑宇, 周心怡, 蔡汶君, 周泓伶. Ti6Al4V表面微纳结构的制备及生物活性[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1466-1474.
[7]	姜江, 郝世杰, 姜大强, 郭方敏, 任洋, 崔立山. NiTi-Nb原位复合材料的准线性超弹性变形[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1419-1427.
[8]	李小兵, 潜坤, 舒磊, 张孟殊, 张金虎, 陈波, 刘奎. W含量对Ti-42Al-5Mn-xW合金相转变行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1401-1410.
[9]	陈斐, 邱鹏程, 刘洋, 孙兵兵, 赵海生, 沈强. 原位激光定向能量沉积NiTi形状记忆合金的微观结构和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 180-190.
[10]	杨超, 卢海洲, 马宏伟, 蔡潍锶. 选区激光熔化NiTi形状记忆合金研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 55-74.
[11]	孙腾腾, 王洪泽, 吴一, 汪明亮, 王浩伟. 原位自生2%TiB₂ 颗粒对2024Al增材制造合金组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 169-179.
[12]	卢海飞, 吕继铭, 罗开玉, 鲁金忠. 激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的组织及力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 125-135.
[13]	梁琛, 王小娟, 王海鹏. 快速凝固Ti-Al-Nb合金B2相形成机制与显微力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1169-1178.
[14]	沈莹莹, 张国兴, 贾清, 王玉敏, 崔玉友, 杨锐. SiC_f/TiAl复合材料界面反应及热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1150-1158.
[15]	高栋, 周宇, 于泽, 桑宝光. 液氮温度下纯Ti动态塑性变形中的孪晶变体选择[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1141-1149.

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed