鈦合金因具有高強度、低比重等優(yōu)異性能而被廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。目前，鈦合金的使用量已經(jīng)成為衡量飛機發(fā)動機是否先進的重要指標之一，由鈦合金制備而成的轉(zhuǎn)子盤、葉片已普遍使用于先進的航空渦輪發(fā)動機中。然而，在高溫使用條件下，氧元素的擴散滲入會造成鈦材的表面氧化，進而嚴重影響了鈦合金的使用壽命。因此，如何提高鈦合金的抗高溫氧化性能成為當前研究熱點。 鈦合金的高溫氧化1.1 純鈦的氧化 當溫度在500℃以下時，純鈦的性能較為穩(wěn)定，然而隨著溫度的繼續(xù)升高，氧元素不斷滲入到鈦晶格中并與鈦基體發(fā)生反應(yīng)，在鈦材表面生成大量的金紅石結(jié)構(gòu)的TiO2 氧化物。而金紅石結(jié)構(gòu)的TiO2 結(jié)構(gòu)疏松且極易破裂，脫落，致使鈦材重新暴露出新鮮表面，即純鈦材的高溫氧化行為可看成為表面氧化膜的循環(huán)層狀剝落。1.2 合金元素對鈦合金氧化性能的影響 Al、Cr、Si 等合金元素的加入不僅會改變鈦合金的力學(xué)性能，還會影響其抗高溫氧化能力。其中，當鈦中Al 元素的含量達到一定濃度后，親氧性 Al 元素會優(yōu)先與氧發(fā)生反應(yīng)，在鈦基表面形成一層連續(xù)、致密、穩(wěn)定的Al2O3 氧化膜，進而對基體材料起到了較好的抗高溫氧化作用。Cr 元素的存在一方面可以促進Al2O3 氧化膜的形成，另一方面含Cr 相的互溶區(qū)可形成一定的擴散層，當鈦基覆蓋有A...
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1、腐蝕的種類和定義 在眾多的工業(yè)用途中，不銹鋼都能提供今人滿意的耐蝕性能。根據(jù)使用的經(jīng)驗來看，除機械失效外，不銹鋼的腐蝕主要表現(xiàn)在：不銹鋼的一種嚴重的腐蝕形式是局部腐蝕（亦即應(yīng)力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕）。這些局部腐蝕所導(dǎo)致的失效事例幾乎占失效事例的一半以上。事實上，很多失效事故是可以通過合理的選材而予以避免的。 應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）：是指承受應(yīng)力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于烈紋的擴展而互生失效的一種通用術(shù)語。應(yīng)力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌，但它也可能發(fā)生于韌性高的材料中。發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應(yīng)力（不論是殘余應(yīng)力還是外加應(yīng)力，或者兩者兼而有之）和特定的腐蝕介質(zhì)存在。型紋的形成和擴展大致與拉應(yīng)力方向垂直。這個導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力值，要比沒有腐蝕介質(zhì)存在時材料斷裂所需要的應(yīng)力值小得多。在微觀上，穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋，而沿晶界擴圖的裂紋稱為沿晶裂紋，當應(yīng)力腐蝕開裂擴展至其一深度時（此處，承受載荷的材料斷面上的應(yīng)力達到它在空氣中的斷裂應(yīng)力），則材料就按正常的裂紋（在韌性材料中，通常是通過顯微缺陷的聚合）而斷開。因此，由于應(yīng)力腐蝕開裂而失效的零件的斷面，將包含有應(yīng)力腐蝕開裂的特征區(qū)域...
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在20世紀30年代起，為了提高抗酸腐蝕，尤其是抗硫酸腐蝕的能力，奧氏體不銹鋼中的鉬、鉻含量不斷提升，并逐漸開發(fā)出超級奧氏體不銹鋼。在法國和瑞典, 人們開發(fā)了含20%Cr-25%Ni-4.5%Mo-1.5%Cu的合金, 并被命名為904L。而在美國則按相似的方法研制出了含20%Cr-30% Ni-2.5%Mo-3.5%Cu的20號合金。20號合金與904L的開發(fā)為超級奧氏體不銹鋼的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀50年代，瑞典的阿維斯塔鋼首次生產(chǎn)出了用于特殊環(huán)境下的含6%鉬不銹鋼。其主要合金含量為: 16.5%Cr-30%Ni-6%Mo，這也就是后來254SMO的雛形。美國也于七十年代初期研制出了AL-6X。其主要合金含量為: 20%Cr-25%Ni-6%Mo。這一鋼種的主要用途是電廠中用海水冷卻的薄壁冷凝管道。高的合金含量使這種不銹鋼容易產(chǎn)生金屬中間相的析出, 因此妨礙了厚壁型材或管材的制造。七十年代初AOD技術(shù)革新使合金元素的添加過程得到了更好的控制，特別的氮的添加和控制，清除有害微量元素的過程也得到了很大的改進，這些均為制造更高合金化的超級奧氏體不銹鋼打下了基礎(chǔ)。1976年, 瑞典阿維斯塔鋼鐵有限公司研制出一種新型的含6%Mo不銹鋼,即Avesta254SMO, 同時還獲得了專利。由于氮的加入使得金屬中間相的沉淀變得更加緩慢, 因此有利于較厚材料的生產(chǎn), 如中厚板和厚壁管材。同時, 它...
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增材制造用金屬粉末的物理性能包括松裝密度、振實密度、流動性等，忽略了這些性能的變化，可能會出現(xiàn)同樣的工藝參數(shù)與粉末粒度分布打印出的零件性能完全不同的現(xiàn)象。本文繼上篇粉末化學(xué)成分檢測方法之后，討論金屬粉末物理性能的檢測方法。2、 金屬粉末物理性能檢測（1）松裝密度粉末在松散狀態(tài)下落入一個已知體積的杯中，測得的單位容積質(zhì)量叫做粉末的松裝密度。粉末的松裝密度是一個綜合性能，它受粉末粒度、粒度分布、顆粒形狀、顆粒內(nèi)孔隙等因素的影響。這里介紹兩種比較方便測量松裝密度的方法。① 漏斗法：粉末從漏斗孔按一定高度自由落下充滿體積一定的容器，再測出容器中粉末的質(zhì)量，測定儀器如圖1所示。這種方法簡單、快捷，但無法測量流動性差的粉末。 ② 斯柯特容量計：對于不能自由流過漏斗法中孔徑為5mm的漏斗的金屬粉末應(yīng)采用斯柯特容器法，標準GB 1479.2—2011對這種器具的使用有參照規(guī)定（斯柯特容量計見圖2）。粉末從上方經(jīng)過篩網(wǎng)流到下方的柱體中，柱體中的傾斜擋板可以將粉末充分分散，防止粉末團聚，測得的松裝密度更準確，特別適合超細粉末、潮濕的粉末、有磁性的粉末等流動性較差的粉末，可以用于3D打印用金屬粉末的常規(guī)生產(chǎn)檢測。（2）振實密度金屬粉末的振實密度是將一定量的粉末裝在容器中，通過振動裝置（如圖3）振動，直至粉末的體積不再減少。粉末的質(zhì)量除以振實后的體...
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