[00031120]TiAl合金精密鑄造
技術詳細介紹
項目簡介：
TiAl合金，具有密度低，高溫比強度和比剛度高，高溫抗氧化和抗蠕變性能優異等特點，是當代航空航天工業、民用工業等領域重要的候選高溫結構材料。相比鈦合金和高溫鎳基合金，TiAl合金在600℃-900℃溫度區間表現出更加優異的高溫力學性能，成為在此溫度區間替代鎳基高溫合金減重的唯一候選材料。TiAl合金經過多年發展，取得了重大進展，尤其是采用精密鑄造技術制備的低壓渦輪葉片、渦輪增壓器、汽車排氣閥等鑄件，都已經制備成功并通過試車試驗，在航空航天和汽車領域都進入了應用階段。
哈爾濱工業大學研制出一種適用于TiAl合金精密鑄造的新型型殼，該種型殼通過在TiAl合金精密鑄造ZrO2型殼中引入CaO，在降低面層材料的成本的同時，可提高面層材料化學穩定性，降低界面反應程度，有效解決了TiAl合金熔模鑄造型殼與熔體界面反應嚴重，鑄件表面質量差的問題。使用新型型殼澆注Ti-48Al-2Cr-2Nb合金，鑄件表面光亮，界面反應厚度為30μm左右。制備出Ф285mm×620mm的大尺寸TiAl合金鑄錠，Al含量同錠差≤1.6at.%，O含量≤800ppm，有效控制了大尺寸TiAl合金鑄錠成分偏析及開裂問題。提出了一種通過添加納米Y2O3提高TiAl合金性能的新方法，添加納米稀土氧化物的TiAl合金與美國現有合金牌號（Ti-48Al-2Cr-2Nb）相比室溫抗拉強度提高65%，700℃高溫抗拉強度提高52%；室溫和高溫延伸率提高一倍以上，力學性能指標達到了國際領先水平，具有顛覆性。
TiAl合金，具有密度低，高溫比強度和比剛度高，高溫抗氧化和抗蠕變性能優異等特點，是當代航空航天工業、民用工業等領域重要的候選高溫結構材料。相比鈦合金和高溫鎳基合金，TiAl合金在600℃-900℃溫度區間表現出更加優異的高溫力學性能，成為在此溫度區間替代鎳基高溫合金減重的唯一候選材料。TiAl合金經過多年發展，取得了重大進展，尤其是采用精密鑄造技術制備的低壓渦輪葉片、渦輪增壓器、汽車排氣閥等鑄件，都已經制備成功并通過試車試驗，在航空航天和汽車領域都進入了應用階段。
哈爾濱工業大學研制出一種適用于TiAl合金精密鑄造的新型型殼，該種型殼通過在TiAl合金精密鑄造ZrO2型殼中引入CaO，在降低面層材料的成本的同時，可提高面層材料化學穩定性，降低界面反應程度，有效解決了TiAl合金熔模鑄造型殼與熔體界面反應嚴重，鑄件表面質量差的問題。使用新型型殼澆注Ti-48Al-2Cr-2Nb合金，鑄件表面光亮，界面反應厚度為30μm左右。制備出Ф285mm×620mm的大尺寸TiAl合金鑄錠，Al含量同錠差≤1.6at.%，O含量≤800ppm，有效控制了大尺寸TiAl合金鑄錠成分偏析及開裂問題。提出了一種通過添加納米Y2O3提高TiAl合金性能的新方法，添加納米稀土氧化物的TiAl合金與美國現有合金牌號（Ti-48Al-2Cr-2Nb）相比室溫抗拉強度提高65%，700℃高溫抗拉強度提高52%；室溫和高溫延伸率提高一倍以上，力學性能指標達到了國際領先水平，具有顛覆性。
