【作 者】宮鵬濤;林鵬;孟令健;黃鐘森;曹曉卿;王濤

　　【前 言】

　　高超聲速飛行器具有高馬赫數(shù)、高機(jī)動(dòng)性和高突防能力等特點(diǎn)。通過(guò)降低飛行器關(guān)鍵部位的質(zhì)量來(lái)提高其性能與飛行速度，對(duì)我國(guó)航空航天工業(yè)的發(fā)展具有重要意義[1]。NiAl金屬間化合物相較于已使用在飛行器上的Ni基高溫合金具有更高的服役溫度與更低的密度，此外還具有良好的抗氧化性、高熱導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn)，可用于制備飛行器進(jìn)氣道等耐高溫部件[2]。但由于NiAl金屬間化合物本征脆性，難以制備形狀復(fù)雜的薄壁構(gòu)件，限制了其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　對(duì)于該方法來(lái)說(shuō)，Ni/Al微疊層復(fù)合板良好的內(nèi)壓脹形性能是制造NiAl復(fù)雜薄壁構(gòu)件的基本保證，而掌握其變形規(guī)律是獲得其良好脹形性能的關(guān)鍵。

　　基于此，以Ni箔和Al箔為原材料，通過(guò)真空熱壓方法制備出厚度約為1.5mm的Ni/Al 微疊層復(fù)合板。通過(guò)不同溫度下的單向拉伸實(shí)驗(yàn)研究了溫度對(duì)其力學(xué)性能的影響及其拉伸變形過(guò)程中裂紋的演變規(guī)律及各層協(xié)同變形規(guī)律。采用氣壓脹形實(shí)驗(yàn)研究了Ni/Al微疊層復(fù)合板600℃下的成形性能。

　　【結(jié) 論】

　　1) 采用熱壓法制備了Ni/Al微疊層復(fù)合板，其微觀結(jié)構(gòu)為Ni/Ni2Al3/NiAl3/Al層交替排列。在室溫、200、400和600℃下抗拉強(qiáng)度分別為187、154、101和70 MPa，延伸率分別為20%、23%、15%和56%。Ni層和Al層呈塑性斷裂，NiAl3層呈脆性沿晶斷裂，Ni2Al3層呈脆性穿晶斷裂。

　　2) 室溫至400℃下，5%形變量便會(huì)使NiAl3和Ni2Al3擴(kuò)散層產(chǎn)生垂直于拉伸方向的裂紋。而600℃下，形變量達(dá)到50%時(shí)，只NiAl3層產(chǎn)生微小裂紋，但裂紋并未擴(kuò)展至Ni2Al3層及Al層，其他各層變形均可協(xié)調(diào)進(jìn)行。

　　3) Ni/Al微疊層復(fù)合板600℃下極限脹形率可達(dá)36.7%。脹形球殼底部至頂部壁厚逐漸減小，頂部變形量最大，其中，Ni、Al層頸縮嚴(yán)重，NiAl3層產(chǎn)生裂紋，且部分鈍化為孔洞，并未擴(kuò)展至Ni2Al3層及Al層。

　　以下是正文：