TiAl合金是一種優(yōu)異的輕質(zhì)耐高溫結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、兵器等熱端部件制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景，但其較低的室溫塑性、韌性和較差的冷/熱加工性能，限制了其工程化的進(jìn)程。沈陽(yáng)鑄造研究所有限公司謝華生、劉時(shí)兵等研究人員，針對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外TiAl合金精密成形技術(shù)（精密鑄造、鑄錠冶金、粉末冶金和增材制造技術(shù)）的發(fā)展現(xiàn)狀和待解決的問題進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和分析，為后續(xù)相關(guān)研究提供指導(dǎo)。相關(guān)論文以題為《TiAl合金精密成形技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望》發(fā)表在《精密成形工程》期刊中。

論文鏈接：

http://www.nsforming.com/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20220106

 圖文解析

TiAl合金與耐火材料的界面反應(yīng)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)TiAl合金葉片成形工藝示意

TNM合金的2種組織及力學(xué)性能

a殼體， b艙體，熱等靜壓粉末冶金成形TiAl合金殼體和艙體

粉末熱等靜壓TiAl合金的XRD衍射圖譜和顯微組織

SPS制備Ti-4822合金葉片

激光增材制造工藝（LMD）示意

電子束增材制造Ti-48Al-2Cr-2Nb合金LPT葉片

 結(jié)果和展望

     TiAl合金的精密鑄造技術(shù)是相對(duì)成熟的近凈成形工藝，低成本制殼技術(shù)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的鑄造缺陷、尺寸精度控制和通過后序處理提升服役性能是TiAl精密鑄造成形的發(fā)展方向；粉末冶金制備TiAl 合金在獲得均勻細(xì)小的組織、合金成分控制方面具有很大優(yōu)勢(shì)，已成為TiAl 合金精密成形技術(shù)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，其難點(diǎn)在于消除孔隙及間隙元素含量控制，因此研制高質(zhì)量TiAl 合金粉末，減少微觀缺陷產(chǎn)生和污染是未來(lái)的工作重點(diǎn)。

     TiAl 合金板材在未來(lái)航空航天工業(yè)中有著巨大需求，粉末冶金和鑄錠冶金作為板材成形的2 個(gè)主要途徑，還需要繼續(xù)完善TiAl 合金的擠壓、鍛造、軋制的熱變形技術(shù)。無(wú)論是激光增材制造還是電子束增材制造，目前的研究都集中在工藝-組織-性能關(guān)系和以提高構(gòu)件致密性、消除裂紋缺陷的工藝優(yōu)化上，低成本TiAl 合金粉末制備和適合于增材制造的TiAl 合金開發(fā)是未來(lái)的發(fā)展方向，另外作為TiAl 合金成形效果最好的EBM （電子束熔融增材制造）技術(shù)，需要從工程化應(yīng)用出發(fā)，進(jìn)一步建立工藝和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)成形工藝穩(wěn)定性，成形過程缺陷實(shí)時(shí)監(jiān)控和修復(fù)、質(zhì)量檢驗(yàn)、性能測(cè)試進(jìn)一步規(guī)范化。

DOI: 10.3969/j.issn.1674-6457.2022.01.006

謝華生, 劉時(shí)兵, 趙軍, 等. TiAl合金精密成形技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 精密成形工程, 2022, 14(1): 44-54.

XIE Hua-sheng, LIU Shi-bing, ZHAO Jun, et al. Development Status and Prospect of Precision Forming Technology for TiAl Alloy[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2022, 14(1): 44-54.

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