Ti/Al3Ti层状材料复杂曲面结构制造新方法及其基础研究

项目名称： Ti/Al3Ti层状材料复杂曲面结构制造新方法及其基础研究

项目编号： No.51205376

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 王耀奇

作者单位： 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： Ti/Al3Ti层状材料是由Ti与Al3Ti交替叠放组成的一种先进的结构材料，具有高比强度、比刚度，良好的高温性能、抗氧化性能和抗损伤性能等，在航空、航天、兵器等领域具有广泛的应用前景。由于Al3Ti的塑性变形能力低、变形协调性差，因此Ti/Al3Ti层状材料的再加工困难，其结构形式单一，这严重制约了Ti/Al3Ti层状材料结构的应用。本项目基于Al良好的变形协调性与Ti/Al原位反应原理，利用累积叠轧焊制备Ti/Al复合板，然后进行热蠕变成形与原位反应，以获得具有复杂外形曲面的Ti/Al3Ti层状材料结构。该项目围绕上述方法中的科学问题展开研究，研究Ti/Al复合板的微观组织，揭示界面连接机理；研究Ti/Al复合板的热蠕变变形行为，阐明其协调变形机理；研究Ti/Al界面的原位反应，揭示增强片层的形成与演变机制，为Ti/Al3Ti层状材料结构的设计、制造与应用奠定理论和技术基础。

中文关键词： Ti/Al3Ti层状复合材料；累积叠轧焊；热蠕变成形；原位反应；力学性能

英文摘要： Ti/Al3Ti metal-intermetallic laminate(MIL) composite material is a kind of advanced structural material consisting of titanium plate and Al3Ti plate heapped alternately.It has high specific strength and rigidity,good high temperature resistant, anti-oxidation and anti-damage performance, etc, so it has extensive application prospects in aerospace, weapons and other fields. Ti/Al3Ti metal-intermetallic laminate composite material has difficult in reprocessing for low ductility and poor coordination deforming performance of Al3Ti, so it has single construction, which restricts Ti/Al3Ti metal-intermetallic laminate composite structures application. Ti/Al composite board is prepared by accumulative roll-bonding, and then has hot creep forming processing and in situ reaction processing on the basis of good coordination deforming performance of aluminum alloy and in situ reaction principle of Ti/Al to form complex curved face structures of Ti/Al3Ti metal-intermetallic laminate composite material in the projet.The project centers around the scientific problems on the method. The microstructure of Ti/Al composite board is studied,and the bonding mechanism of Ti/Al interface is revealed.The hot deformation behavior of Ti/Al composite board is explored, and the coordination deforming mechanism of Ti/Al layer is clarified.

英文关键词： Ti-Al3Ti laminate composite；Accumulative roll-bonding；Hot creep forming；In-situ reaction；Mechanical properties