轻质高温TiAl金属间化合物合金及其制备加工的科学技术基础

工程名称：TiAl制备加工的科学技术根底

2023.12023.8教育部二、预期目标总体目标：获得型轻质高温TiAl合金及其制备与加工技术根底，促进其产业化和应航空航天等工业的水平，有效削减能源消耗、实现社会可持续进展。TiAlTiAl合金凝固过程组织及缺陷的调控机制、高温TiAl合金粉末冶金制备过程的流变塑变理论、针对金属间化合物特性建立性能表征方法和评价体系争论上获得突破。TiAl合金材料制备与成形加工整套技术的科学根底，主要包括：高温TiAl合金不同使用条件下材料成分和组织优化，高干净全尺寸样件，为进一步向部件性能测试试验进展打下根底。以铸造叶片为重点，突破从小试样到批量生产的瓶颈关键技术根底。针对铸造、热变形和粉末冶金三类加工技术进展的高温TiAl合金的材料成分范围为：Ti-〔44-46〕Al-〔6-9〕Nb-〔0-2.5〕W,B,Y,Mn〔这些元素都是微量元Mn2.5〕对于铸造合金：NbB〔稍高含量〕、YMn等；对于变形合金：NbW、B〔较低含量〕、Y等；对于粉末冶金板材：NbW、Y，Mn等。TiAl900℃，900℃的抗氧化性按航标到达抗氧化级，对于三种典型部件：铸造叶片样件:350-400mm50-70mm900℃450MPa1-2%；锻件:400-600mm50-100mm900℃强度到达400MPa，室温拉伸塑性大于2%；400-500mm1-2mm；900℃强度到达400MPa，室温拉伸塑性2-3%。争论成果将发表高水平学术论文20020项以上，315人以上，造就一水平的根底争论和技术创基地。五年预期目标：通过系统深入的争论，构建高温TiAl金属间化合物材料理论和制备加工理论根底，在周密铸造等形成关键示范技术，实现总体预期目标。具体内容包括：高温TiAl合金成分-组织-性能设计和优化原理提醒针对高温下使用和具体制备加工技术的、多组元高温TiAl合金的相关系和强韧化机制，获得高温TiAl合金设计和优化原理。提醒高温TiAl合金多相有序构造的动态回复和动态再结晶规律。高干净度、均质大尺寸TiAl合金铸锭的熔炼和加工科学根底建立等离子冷床熔炼高温TiAl合金的均质化和纯洁度掌握方法，提醒熔炼工艺路线和工艺参数对铸锭夹杂物去除效果及成分组织均匀性的影响规律。探究出适合高温TiAlTiAl合金包套挤压结合等温锻造工艺细化和均匀化组织，通过增加高温β相提高热变形力量，从而研制出组织均匀细小的大尺寸挤压棒材、锻造饼材、板材。高温TiAl合金熔模铸造关键科学技术根底Nb、Al含量掌握避开包晶相变以削减偏析和细化组织；提醒高温TiAl铸造为成形工艺路线的高温TiAl合金优化设计根底，把握铸件冶金质量及外表硬化层的掌握方法。高温TiAl合金冷坩埚定向凝固技术根底开发出冷坩埚定向凝固高温TiAl合金大尺度坯锭的成分优化与冶金行为掌握技术，说明合金定向凝固坯锭的凝固组织演化规律；建立高温TiAl合金定向TiAl合金典型构件的定向凝固成形的理论根底。高温TiAl合金板材的粉末冶金及轧制技术根底争论通过添加β相稳定元素和高Nb合金化制备出的含高比例β相的高温TiAl金粉末-热等静压致密化-热机械处理-包套轧制制备大尺寸TiAl合金板材的完整的技术原型。高温TiAl金属间化合物材料使用性能表征和评价确立高温TiAl合金安全服役条件下的力学性能掌握参量和应用阈值范围，设计准则，促进合金在航空、航天及其他领域的工程化应用。三、争论方案学术思路：Nb-TiAl合金的成分-组织-性能关系争论成果的根底上，进展针对航空航天发动机应用的高性能高温TiAlTiAl合金成分-组织-Nb\Al上下限、微合金化元素的添加原则，为不同的制备和加工技术供给优化的TiAl合金的室温塑性和韧性打下根底。通过争论高温TiAl合金熔炼和凝固过程的热力学与动力学理论，解决合金掌握和定向凝固过程中的取向掌握供给理论根底。通过高温TiAl合金多相有序构造动态复原机制、热变形本构关系数学模型TiAl合金热加工关键技术。通过高温TiAl合金粉末冶金制备过程的流变塑变理论的争论、提醒粉末冶TiAl合金轧制技术供给保障。针对金属间化合物特性建立高温TiAl合金性能表征方法和评价体系，对于TiAl合金应用设计准则的建立供给数据支撑。完整，有利于解决关键技术，进展和形成高温TiAl合金制备与成形加工的技术原型。由于高温TiAl合金比一般TiAl合金的制备与成形加工难度大，因此制备TiAl合金。技术途径：1Nb合金化提高高温条件下使用温度和抗氧化性，NbY交互作用提高长期高温抗氧化性；周密NbMn等提高铸造性能和提高室温塑性，添加B和Y细化组织；粉末板材的合金设计适度提Nb含量，满足航天高马赫数飞行的恶劣环境，提高使用温度和抗氧化性。TiAl合金型材的均质、纯洁、大尺寸铸锭制备。计算模拟和试验争论结合，解决多场耦合作用下高温TiAl合金周密铸造过程β和细化铸态组织，以提高综合力学性能。一制备高纯洁高温TiAl合金，避开了常规定向凝固造成的型壳反响和污染，提醒多外场耦合作用下冷坩埚定向凝固过程掌握机理。通过增加β相提高高温TiAl合金热变形力量、利用热挤压工艺结合等温锻造的热加工工艺，加大首次变形量，以到达细化铸态组织、提高变形高温TiAl合金综合力学性能的目的。拟承受添加β相稳定元素和高Nb合金化制备出的含高比例β相的预合金粉尺寸高性能高温TiAl合金板材。掌握氧、氮及其它杂质的含量，完全消退微孔和微偏析等缺陷。针对高温TiAl金属间化合物建立安全服役条件下的力学性能掌握参量和应航天及其他领域的工程化应用供给有力的技术支持。TiAl成分组织设计熔炼和铸造热塑性变形粉末冶金冷坩锅定向凝固冷坩锅感应熔炼等离子熔炼预合金粉凝固过程数值模拟细化晶粒等温锻造挤压全致密化组织和相选择规律模壳制备板材轧制包套轧制成形晶体生长择优取向薄壁铸件超塑成形超塑成形性能表征与评价方法合金制备与加工的关键技术根底1工程的具体技术路线创点与特色：把具有原始创的高温TiAl合金开拓性争论工作推向解决针对我国航空航天重大工程需求的应用根底争论；Ti合金Ni基高温合金，Ti合金TiAl合金Ni径。TiAlNbNbTiAlNbTiAl合金的进展方计－熔炼－凝固－铸造－粉末冶金-变形等较全面的周密热成形技术进展争论，各个课题间相互有机结合，形成相互关联的整体。主要创点如下：NbNb合金化通过转变外表氧化层构造、提高Al2O3比例等因素极大提高了TiAl合金的高温抗氧化性，与镍基高温合金相当；Nbβ相稳定元素，到达扩大β相相区，把液相和β相的包晶相变区推向高Al方向移动；调控Al含量有利于得到高温TiAlβ相凝固过程，到达提高熔点和细化组织的目的；通过等离子冷床熔炼技术实现高温TiAl合金的均质化和高纯洁度冶炼，突破适合高温TiAl合金型材的均质、纯洁、大尺寸铸锭制备及热加工技术；综合高温TiAl合金在多场作用下的铸造充型特性、壁厚效应以及熔体与外表硬化层生成的技术根底；将高温TiAl合金成分对液固界面生长以及TiAl合金优化设计根底；以冷坩埚定向凝固技术制备高纯洁高温TiAl合金，避开了常规定向凝制机理；承受预合金粉末包套轧制途径，制备大尺寸高性能高温TiAl合金板材；通过添加β相稳定元素和高Nb合金化制备出含高比例β相的高温TiAl合金粉末，促进其后续轧制的热变形力量； 确立高温TiAl合金安全服役条件下的力学性能掌握参量和应用阈值范围，建立具有工程应用价值的损伤容限参量设计准则，为合金在航空、航天及其他领域的工程化应用供给有力的技术支持。争论工作根底TiAl合金开放Nb-TiAl合金根底成分-组织-的顺当进展打下了良好的根底。通过围绕本工程提出的三个关键科学问题的突破，解决高温TiAl合金制备TiAl合金制备与成形加工的技术原型。这些都是国内外TiAl合金制备、成形与加工领域的争论热点及前沿，符合国家续进展方针。国内在金属间化合物合金的争论与应用也己取得了很多突破性进展，IC10核，TiAl合金板材也列入航天科技工程首批试验材料。针对更高推重比12-15、大型飞机和高马赫数飞行器需求的高温TiAl合金已有开创性材料开发成果，在。本工程结合了国内TiAl合金制备和加工领域优势单位，发挥各单位在该研究方向上的专长。北京科技大学是高温TiAl合金的制造单位，在合金根底成分-组织-性能关系和试验室级别的制备和热加工方面争论根底深厚。哈尔滨工业大向上有深厚的争论根底，已针对TiAl合金的共性问题，从不同学科角度进展学TiAl2023年左右开头快速进展，特别是方法制备与锻造材料力学性能相当的坯体，室温延长率到达1.5%，说明白元素粉末反响合成TiAl基合金的机理以及相关的致密化原理。制备出了TiAl基合金发动机气门，在现场试验中表现出优异的性能。西北工业大学长期从事Ti及Ti了开创性争论，获得性能提高数倍的超细胞/枝晶定向组织。并将这些理论争论于国际先进水平。西北有色金属院长期从事TiTiAl合金争论，具有丰富的学问积存,Nb-TiAl合金熔炼的均匀化上有突出的争论成果。钢铁1987863高技术材料争论打算支持下开展TiAl等金属TiAl合金可逆涡轮转子等部件己进入应用争论。其中，铸造TiAl合金增压器涡轮于2023年11月实现了国内自主研制的TiAl合金发动机热端转动部件试车考“零”的突破通过与镍基高温合的比照试验说明应用这种轻质材料可使大型柴油机的加速响应性提高35%以上且可显著降低排放烟度和油耗基于装配主机完成的包括500小时寿命试验的多项考核结果良好和其减重所产生的技术推动效果明显，己被列为某型发动机的正选增压器涡轮材料。通过这些需求牵引的 TiAl合金争论钢铁争论总院己对这种轻质高温材料的性能和工艺特点有了较深入的生疏，尤其是在国防型号技改支持下建立起了铸造工艺试验室和中间试验平台，可作为本申请工程的重要支撑条件钢铁争论总院积存了较丰富的TiAl合金增压涡轮周密铸造材料和工艺争论阅历，形成了较强的TiAl合金材料争论和工艺实材料试验机和其他仪器设备。在“七五”和“八五”期间，针对发动机FWP142023FWS10发动机的材料性能数据编写的第三册；在《航空推动AB基值和-3σ面积存了丰富的阅历。研制条件和基地〔技术〕争论8Nb-TiAl建设平台。北京科技大学金属材料国家重点试验室的TiAl争论平台，包括中等规模的熔炼和热加工中心、计算中心、专业测试和检测平台。北京航空材料争论院从美国 Retech公司引进的国内唯一一台 200kg级PAM525等离子束冷床熔炼炉，利用该设备成功制备出了国内最大的高Nb-TiAl合金锭，尺寸150900mm67kg，铸锭冶金质量良好，成分比较均匀。Ф860mm1200400mm扁锭〔2023年投产6000〔2023年投产4500面的争论工作。上海交通大学、南京理工大学与丹阳市周密合金厂建立了整套TiTiAl周密铸造生产线，同时引入国外TiAl周密铸造高水平的技术人才，使以后的争论工作有更高的起点，使具备全尺寸件的生产力量。西北工业大学凝固技术国家重点试验室以航空航天为代表领域的国防重大规律，多元合金凝固理论方面取得多项得到国内外同行认可的争论成果。拥有13000T液压机、500T液压机、25kg真空感应熔炼炉、真空热处理炉、TiTiAl合金冷坩埚熔炼与周密铸造设备等，具备了本工程实施所需的各种设备条件保障。金产业基地。解决高温TiAl合金产业化和应用的关键技术根底。从争论根底、争论人员素养到试验条件均可以满足本工程的争论需要。因此，具备了在高温TiAl合金及其制备和成形加工成形相关理论上取得重大突破的可能性。课题之间的关系：TiAl合金系列上，围绕轻质高温TiAl的合金设计理论根底及强韧化机制、高温TiAl合金凝固过程组织及缺陷的调控机制、高温TiAl合〔1TiAl合金合金成分组织〔2〕高温TiAl〔3〕高温TiAl合金熔模〔4〕高温TiAl〔5〕〔6〕TiAl金属间化合物材料使用性能表征和评价。21为不同的制备和加工技术供给优化的合金成分和组织设计理论和强韧化机制，提上升温TiAl合金的室温塑性和韧性，以顺当完成工程6为不同的制备加工技术有关的课题供给性能表征方法确保建立统一的性能数据库，为高温TiAl合金应用设计准则的建立供给数据支撑。中间四个课题在合金的熔炼、凝固、成型〔成形、粉末冶金上相互关联和支撑，实现本工程提出的解决高温TiAl合金制备和加工关键科学问题，以TiAl合金制备和加工技术原型。高温高温TiAl合金优化设计①热塑性变形凝固成型粉末冶金大铸锭等离子熔炼②+ 预包合套金板粉凝固过程及最终凝固组织掌握+高温塑性变形②⑤动态再结晶静态再结晶定向凝固④熔模周密铸造③全致密化再结晶细晶定向组织等轴晶致密无夹杂组织组织性能表征及评价⑥2课题之间的关系图课题1：高温TiAl合金成分-组织-性能设计和优化原理争论目标：提醒针对高温条件和具体的制备加工技术下的合金成分-组织-性温TiAl合金的相关系和型工程合金的强韧化机制、多相有序构造的热形变动态复原机制。主要争论内容：基于密度函数理论第一性原理的高Nb-TiAl合金设计根底和组成相广义上合金的晶体缺陷性质作用规律；通过热力学计算和试验争论不同Nb含量的多组元高温TiAl合金的准相律和相关系；Nb、Al含量对合金成分-组织-性能关系的影Nb/Al含量的上下限，满足课题提出的性能指标；W、B、Si等对细化晶粒及片层间距的作用机理和效果；争论Mn、稀土元素对合金铸造性能的影响；争论添加稀土元素改善高温抗氧化性的机制；争论形变过程中一般位错-超位错-孪晶交互作用，Nb降低层错能对形变和强韧化的影响机制；VMo等元素对高温TiAl合金多相有序构造的动态复原过程的影响规律，以提高合金的热加工性能。Nb-TiAl合金的高温抗氧化机制。经费比例：23%担当单位：北京科技大学，上海交通大学课题负责人：林均品，46岁，博士，教授，博导主要担当人员：陈国良，宋西平，孙坚课题2：高温TiAl合金的高干净度熔炼和加工科学根底TiAl合金的均质化和纯洁度掌握方法，提醒熔炼工艺路线和工艺参数对铸锭夹杂物去除效果及成分组织均匀性的影响规律。探究出适合高温TiAl合金型材的均质、纯洁的大尺寸铸锭制备技术；通TiAlβ相提高热变形力量，研制出组织均匀细小的大尺寸挤压棒材、锻造饼材、板材。主要争论内容：利用有限元模拟争论高温TiAl合金等离子冷炉床熔炼和真空自耗电弧熔基于热/动力力学分析，对熔体中异质夹杂的界面反响及其迁移分别的机制进展争论，推测铸锭凝固的宏观、微观偏析和缺陷类型；质安排规律，分析高温TiAl合金熔炼过程熔池中液相流淌特征及其受外分析，明确铸锭成分分布规律及偏析机制；TiAl合金的冶金工艺途径和过程参数调控，争论大铸锭合金方法；争论相稳定元素对高温TiAl合金热变形力量的影响，争论热挤压工艺结合等温锻造的热加工工艺对细化铸态组织和综合力学性能的影响；争论Z参数对组织演化的影响规律，建立热变形过程中宏观参量和材料微观组织演化之间的数学模型、热变形本构关系数学模型和热变形抗力律，建立热加工工艺优化原理；技术在挤压、等温锻造和轧制中的作用原理，优化热加工工艺参数。经费比例：18%课题负责人：常辉，41，博士，副教授，博导主要担当人员：张来启，陈玉勇，李金山，王宁，杨 昭，孔凡涛课题3：高温TiAl合金熔模铸造关键科学技术根底争论目标：以高温TiAl合金在多场作用下铸造充型特性、壁厚效应以及熔体与型壳反应形成外表硬化层的规律为根底，形成可有效提高高温TiAl合金铸件冶金质量并抑制外表硬化层生成的精铸技术；提醒高温TiAl合金成分对液固界面生长和TiAl合金优化设计根底。主要争论内容：争论离心和反重力铸造过程中高温TiAl合金中Ti及高熔点元素对液固界用及作用机理，依此对铸造高温TiAl合金母合金的成分、间隙元素含量进展优化调整；以Pro/E简单构造造型、CA法组织模拟、Ansys有限元计算优化组合计算为根底争论高温TiAl周密铸件软件接口计算问题，通过多场耦合作用下高温TiAl合金周密铸造过程的数值模拟，对柱状晶生长、糊状区形成规律和充型特性进展全面描述；通过流淌性、收缩性等工艺性能试验，分析铸造高温TiAl合金包晶凝固铸造高温TiAl合金的壁厚效应及可能的调控途径；争论系列变质处理进而提出综合优化铸造工艺技术的思路；争论熔体与型壳反响以及热交换对熔体充型流淌的阻滞作用，分析高温机制，争论外表硬化层对高温TiAl合金力学性能的影响，探究有利于抑制外表硬化层形成的型壳面层化学组分，以削减其对力学性能的不利影响；设置不同工艺边界条件制备铸造TiAl合金标样，通过力学性能试验和整TiAl合金铸件牢靠性的影响规律，TiAl合金进入工程应用。经费比例：18.5%北工业大学课题负责人：张继，48岁，博士，教授，博导主要担当人员：陆敏，张建伟，王英，万柏方，张铁邦课题4：高温TiAl合金冷坩埚定向凝固技术根底争论目标：提醒型高温TiAl合金在冷坩埚定向凝固条件下的组织、缺陷强度等性能指标，建立该定向凝固组织典型构件的关键成形技术方法。主要争论内容：争论冷坩埚无污染定向凝固高温TiAl合金的相选择和组织演化规律，定向凝固过程电磁感应加热熔化及凝固界面的掌握方法及原理；计；连续定向凝固制备合金锭的冷坩埚电磁感应熔化/凝固成形过程组织随工艺参数变化规律及其优化；争论高温TiAl合金的缺陷演化热力学及动力学及铸造质量掌握。合金外表造质量的掌握方法优化；高温TiAl合金片层组织的定向热处理过程中组织演化规律及其取向掌握。高温平衡相组成及双相钛铝基合金梯度温度场内平衡相组成及分布；定向凝固高温TiAl合金成分-组织-工艺参数-力学性能之间的关系。经费比例：13%担当单位：哈尔滨工业大学，南京理工大学课题负责人：郭景杰，54岁，博士，教授，博导主要担当人员：傅恒志，陈光，丁宏升课题5：高温TiAl合金板材的粉末冶金及轧制技术根底争论βNbβ相的高温TiAl合金粉末，促进其后续轧制的热变形力量，保证大变形量大尺寸板材建立从合金粉末-热等静压致密化-热机械处理-包套轧制制备大尺寸TiAl合金板材的完整的技术原型。形成具有自主学问产权的高温TiAl合金连接技术，实现TiAl合金本身及其与其他材料的连接。主要争论内容：争论β相稳定元素和高Nb合金化对高温TiAl合金粉末的非平衡相的构造形成与演化规律影响，得出优化的板材成分组织和设计原则；Al，Nb，Cr，W等元素在粉末颗粒内部和界面的分布状态以及集中形成的影响；杂质和缺陷分布及对粉末冶金高温TiAl合金损伤机理。粉末冶金材料杂力学性能的作用规律；争论高温TiAl合金粉末非平衡构造形成与演化，粉末致密化行为和缺陷下，合金板材包套轧制过程中金属流淌规律；模型，确定变形缺陷形成演化规律及其掌握原理；争论高温TiAl合金板材后续热处理过程中的组织性能演化规律，实现组织性能准确掌握；核和长大规律；争论高温TiAl合金钎焊及集中连接用中间层成分及其与母材的界面反响输入对接头力学性能的影响。经费比例：16%担当单位：中南大学,西北有色金属争论院，哈尔滨工业大学课题负责人：贺跃辉，46岁，博士，教授主要担当人员：刘咏，刘海彦，冯吉才课题6：高温TiAl金属间化合物材料使用性能表征和评价争论目标：确立高温TiAl合金安全服役条件下的力学性能掌握参量和应用应用供给有力的技术支持。主要争论内容：针对高温TiAl合金在发动机不同部件上的应用，争论合金在发动机部件典型使用温度与简单载荷条件下〔高温静力拉伸、长久/蠕变、应力/应变疲乏以及疲乏/蠕变等〕应力与应变的本构关系，对合金的性能进展全面性能掌握参量的表征技术；和扩展的影响规律；提醒合金的断裂韧度KIC、疲乏裂纹扩展速率da/dN以及疲乏裂纹扩展门合金的微观组织设计和探讨微观组织对损伤容限性能的影响机理奠定根底；方法；设计准则；航天飞行器短时长久/蠕变、应力/应变疲乏以及疲乏/蠕变等的本构关系及性能表征。经费比例：11.5%争论所课题负责人：于慧臣，44岁，博士，争论员主要担当人员：郭广平，黄跃，许沂，雷昆鸟

争论内容 预期目标1初步得到铸造高温TiAl合金的合理论第一性原理的高Nb-TiAl合金金成分-组织-性能关系和合金设计设计，NbAl含量对合金成分-组织原则；-性能关系的影响规律得到其Nb/Al2提醒铸造高温TiAl合金凝固过程含量的上下限和微量元素的添加规的传热传质及流淌规律和推测铸锭律； 宏观、微观偏析和缺陷类型；利用有限元模拟争论高温TiAl合3提醒β相稳定元素对高温TiAl合第金等离子冷炉床熔炼和真空自耗电金热变形力量的影响规律和Z参数— 过程传热传质及流淌的数学物理模 4说明粉末冶金坯体制备过程缺陷型；基于热/动力力学分析，对熔体掌握和非平衡相演化机理。年 中异质夹杂的界面反响及其迁移分宏观、微观偏析和缺陷类型；铸造过程中高温TiAl合金中Ti及高熔点元素对液固界面生长特性的程中组织和缺陷形成规律及其对铸4β相稳定元素对高温TiAl合金热变

5发表文章20-30篇。争论内容参数对组织演化的影变形本构关系数学模型和热变形抗力图；5高Nb-TiAl合金的雾化粉末的制Nb合金化对高温TiAl合金粉末的非平衡相Nb合金粉末的致密化。

预期目标1高Nb-TiAl合金各组成相位错超 1初步得到位错超位错层错反位错广义层错能反相畴界能与孪 相畴界及形变孪晶等形变微构造的晶形成力量等晶体缺陷性质以及合 作用规律；第 金元素对以上合金的晶体缺陷性质 2提醒变形和粉末高温TiAl合金成作用规律理论计算结果与试验作对 分-组织-性能关系；二 比；

3初步提出改进的高温TiAl合金的变形和粉末高温TiAl合金Nb、Al 周密铸造工艺优化提高陶瓷型壳的年 含量对合金成分-组织-性能关系的 质量及制备工艺；影响规律得到其Nb/Al含量的上下 4获得冷坩埚电磁感应熔化/凝固成限和微量元素的添加规律； 形过程组织随工艺参数变化规律；通过多场耦合作用下高温TiAl凝 5提醒高温TiAl合金蠕变断裂机制，争论内容 预期目标固过程的模拟计算提出工艺性能试 疲乏小裂纹萌生、扩展机制。优化型壳材料的热力学和动力学根底；冷坩埚制备出一批高Nb-TiAl合金电磁感应熔化/凝固成形过程组织随影响机理；高Nb-TiAl合金粉末冶金坯体的力学行为，争论粉末冶金材料杂质元素、剩余孔隙和其它缺陷的存在方规律；航空发动机用高Nb-TiAl合金的微纹和长裂纹的扩展规律以及疲乏断裂机制。

6发表文章30-50篇，申请国家制造5-8项。争论内容 预期目标1通过热力学计算和试验争论不同 1提醒Nb含量对高温TiAl合金相图Nb含量的多组元高温TiAl合金的准 及相关系的影响规律；相图高温不同截面图其它微量添 2确立高温TiAl合金铸锭冶金过程加合金元素对相关系和相稳定性的 纯洁化、均质化机理并提出调控方影响高温环境和不同加工方式下高 法；温TiAl合金高温抗氧化性；

3形成高温TiAl合金铸造叶片样件大尺寸TiAl合金铸锭的等离子冷 成形完整的工艺根底；床熔炼和真空自耗熔炼工艺根底；高温TiAl合金的包套等温锻造和

TiAl合金板坯的模拟轧制参数优化；轧制过程中微观组织演化规律及其 5实现高温TiAl合金钎焊及集中连第 与Z参数等宏观参量的相互关系， 接的工艺优化。优化TiAl合金热加工工艺；三 周密铸造数值模拟方法对铸样件的充型和组织缺陷年 推测进展标样和铸造叶片样件的研制；粉末冶金高温TiAl合金板材后续热处理过程中的组织性能演化规律以及力学性能，优化组织性能；合金元素对高温TiAl合金钎焊及面组织对接头力学性能的影响；针对航天飞行器高温高载飞行条

6发表文章30-50篇，申请国家制造专利8-12项。争论内容TiAl能参数与制备技术的关连性。

预期目标高温TiAl合金的成分-组织参量及 1得出提高高温TiAl合金室温塑性组织均匀性与室温塑性和韧性的关系； 和韧性的技术途径和成分-组织调控解剖分析标样和铸件中的组织和 缺陷，对高温TiAl合金铸造叶片样件的牢靠性进展评价综合优化高温 2高温TiAl合金铸造叶片样件成形第 TiAl合金的力学性能、抗氧化性能 部冶金质量同比到达高温合及工艺性能改进陶瓷型壳和周密铸 金叶片的水平；造工艺；四 3建立多外场耦合作用下定向凝固

TiAl合金能够提高高温TiAl合金组织凝固模型，进展 力学性能的定向热处理热处理工艺；高温TiAl合金片层组织的定向热处年 工艺对组织演化规律及其取向掌握；

制备出力学性能根本到达指标要求，宽度400-500mm