Thiết kế, Chế biến, Cấu trúc vi mô, Tính chất và Ứng dụng của Hợp kim Intermetallic TiAl Tiên tiến
Tóm tắt
Sau gần ba thập kỷ nghiên cứu và phát triển căn bản, các hợp kim titanium aluminide dạng intermetallic dựa trên pha γ‐TiAl có cấu trúc thứ bậc đã tìm thấy ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô và động cơ hàng không. Những lợi thế của lớp vật liệu tiên tiến chịu nhiệt này là tính chất mật độ thấp, cũng như độ bền và độ trượt tốt lên đến 750 °C cùng với khả năng kháng oxi hóa và cháy tốt. Các hợp kim TiAl tiên tiến là những hợp kim đa pha phức tạp có thể được chế biến bằng phương pháp luyện kim thỏi hoặc bột, cũng như các phương pháp đúc chính xác. Mỗi quy trình dẫn đến các cấu trúc vi mô đặc trưng, có thể được thay đổi và tối ưu hóa thông qua xử lý nhiệt cơ học và/hoặc các điều trị nhiệt sau đó. Nền tảng của các phương pháp điều trị nhiệt này ít nhất là hai khía cạnh, tức là đồng thời tăng tính dẻo ở nhiệt độ phòng và sức bền trượt ở nhiệt độ cao. Bài tổng quan này cung cấp một cái nhìn tổng quát về các hợp kim dựa trên γ‐TiAl trong ngành công nghiệp, nhưng tập trung vào các hợp kim γ‐TiAl đông đặc β cho thấy tính khả thi cao trong công việc nóng và tính chất cơ học cân bằng khi áp dụng các điều trị nhiệt thích hợp. Nội dung của bài báo bao gồm các chiến lược thiết kế hợp kim, tiến bộ trong chế biến, sự tiến hóa cấu trúc vi mô, các tính chất cơ học cũng như các khía cạnh ứng dụng, nhưng cũng chỉ ra cách các phương pháp ex situ và in situ tinh vi có thể được sử dụng để thiết lập các biểu đồ pha và điều tra sự tiến hóa của cấu trúc vi mô và nano trong quá trình gia công nóng và các điều trị nhiệt tiếp theo.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Kim Y.‐W., 1999, Gamma Titanium Aluminides 1999
Hemker K. J., 2001, Structural Intermetallics, 2001
Kim Y.‐W., 2003, Gamma Titanium Aluminides 2003
Mills M. J., 2005, Integrative Interdisciplinary Aspects of Intermetallics
Wiezorek J., 2007, Advanced Intermetallics‐Based Alloys
Kim Y.‐W., 2008, Structural Aluminides for Elevated Temperature Applications
Palm M., 2011, Intermetallic‐Based Alloys for Structural Functional Applications
Bewlay B. P., 2010, Presentation at the “European Symposium on Superalloys and their Applications
Baur H., 2003, Gamma Titanium Aluminides 2003, 23
Smarsly W., 2001, Structural Intermetallics 2001, 25
Tetsui T., 1999, Gamma Titanium Aluminides 1999, 15
Kremmer S., 2008, Ti‐2007 Science and Technology, 989
Schmoelzer T., 2012, Intermetallics
Information on.http://www.mwracing.eu.
M.Weimer paper presented at the “4thInternational Workshop on Titanium Aluminides ” Nuremberg Germany (September 14–16 2011).
Kim Y.‐W., 1989, J. Met., 41, 24
Huang S. C., 1994, Intermetallic Compounds – Principles and Practice, 73
Kim Y., 1994, J. Met., 46, 30
Kim Y.‐W., 1991, J. Met., 43, 40
Clemens H., 1999, Z. Metallkd., 90, 569
Eidenberger E. M., 2012, Diploma Thesis
Takeyama M., 1996, Titanium 95, 294
Nakamura H., 1993, SAMPE Symposium on Intermetallic Compounds for High‐Temperature Structural Applications, 997
Küstner V., 2003, Gamma Titanium Aluminides 2003, 89
Bartels A., 2002, Mater. Sci. Eng. A, 329, 152
Chen G. L., 1999, Gamma Titanium Aluminides 1999, 371
Woodward C., 1993, High‐temperature Ordered Intermetallic Alloys V, 171
Mishin Y., 2000, Acta Metall., 48, 589
Gabrisch H., 2012, Intermetallics
M.Schloffer E.Schwaighofer H.Clemens S.Mayer Research under progress unpublished results2012.
Zhang D., 2000, Z. Metallkd., 91, 206
Zhang D., 2000, Z. Metallkd., 91, 950
Saunders N., 1999, Gamma Titanium Aluminides 1999, 183
Saunders N., 1998, CALPHAD: A Comprehensive Guide
Zhang Z., 2001, Structural Intermetallics 2001, 515
Kim Y.‐W., 2001, Structural Intermetallics 2001, 625
M.Schloffer E.Schwaighofer A.Themeßl H.Clemens F.Heutling D.Helm M.Achtermann S.Mayer paper presented at the “4thInternational Workshop on Titanium Aluminides” Nuremberg Germany (September 14–16 2011).
Werner R., Intermetallics
F.Preli J.Eßlinger paper presented at the “4thInternational Workshop on Titanium Aluminides” Nuremberg Germany (September 14–16 2011).
Bartels A., 2003, Gamma Titanium Aluminides 2003, 275
N.Rizzi presentation at the Symposium “Structural Aluminides for Elevated Temperature Applications” TMS 2008 Annual Meeting New Orleans LA USA (March 9–13 2008).
Huber D., 2012, Bohler Schmiedetechnik
Güther V., 2008, Structural Aluminides for Elevated Temperature Applications, 249
Wood J. R., 2003, Gamma Titanium Aluminides 2003, 227
M.Achtermann V.Güther J.Klose H.‐P.Nicolei paper presented at the “4thInternational Workshop on Titanium Aluminides” Nuremberg Germany (September 14–16 2011).
Takeyama M., 1993, Structural Intermetallics, 167
Dimiduk D. M., 1999, Gamma Titanium Aluminides 1999, 239
Beschliesser M., 2003, Scr. Mater., 47, 284
Clemens H., 2012, Ti‐2011, 395
Lindemann J., 2011, BTU Cottbus
Humphreys F. J., 1995, Recrystallization and Related Annealing Phenomena, 364
Deng Z., 2012, Ti‐2011, 1486
Semiatin S. L., 1995, Gamma Titanium Aluminides, 509
Maruyama K., 1997, Mater. Sci. Eng. A, 419, 239
Chatterjee A., 2001, Z. Metallkd., 92, 1000
Wang J. N., 1995, Gamma Titanium Aluminides, 949
McQuay P. A., 2001, Structural Intermetalics 2001, 83
M.Weimer B.Bewlay T.Schubert paper presented at the “4thInternational Workshop on Titanium Aluminides” Nuremberg Germany (September 14–16 2011).
J.Aguliar O.Kättlitz T.Stoyanov paper presented at the 4thEuropean Conference on Materials and Structures in Aerospace Hamburg Germany (February 7–8 2012).
R.Martens VDI Nachrichten June 17 2011.
G.Das W.Smarsly F.Heutling C.Kunze D.Helm paper presented at the “4thInternational Workshop on Titanium Aluminides” Nuremberg Germany (September 14–16 2011).