文章标题:TiAl 合金的工程应用现状与强塑化策略分析
文章作者:郑国明 1,吴敬玺 1,杨 奇 1,王 新 1,刘继雄 2,张智鑫 2, 郑国俊 3,唐 斌 4,5
关 键 字:TiAl 合金;强度-塑性协同;显微组织设计;工程应用
文章摘要:
本文系统综述了 TiAl 合金的工程应用现状与强塑化策略。 首先梳理了其三代合金的迭代历程,指出第二代合金(如 Ti-48Al-2Cr-2Nb)已在航空发动机低压涡轮叶片上实现规模化应用,而第三代合金旨在兼顾更高温性能与良好热加工性,但仍面临组织稳定性等挑战。 文章详细阐述了 TiAl 合金在航空、航天及汽车领域的具体应用与价值,并分析了其固有的“强度-塑性矛盾”对制造与服役造成的制约。 进而,从微观组织设计出发,重点综述了适用于 TiAl 合金的五大强塑化策略:TWIP 效应、纳米片层结构、核壳/蜂窝结构、复合材料以及 PST 单晶技术,深入剖析了其提升强塑性的微观机理。 最后,展望了通过多尺度组织设计、先进制备工艺、复合材料开发和一体化设计等途径,推动 TiAl 合金在更高端装备中实现更广泛的应用前景。