铸造TiAl合金热处理组织转变及对力学性能的影响

发布时间：2021-08-25 23:12

　　TiAl合金作为一种新型的轻质高温结构材料,密度仅为Ni基高温合金的一半,具有高比强度、高比刚度、良好的耐腐蚀性、耐磨性等特点,替代Ni基高温合金用作热端结构件可实现大幅度减重。本文以铸造TiAl合金Ti-48Al-2Cr-2Nb（4822）为研究对象,系统研究了热处理工艺对组织形貌和室温力学性能的影响,主要研究成果如下:1发现铸造TiAl合金的组织类型对热处理保温温度和冷速极其敏感。冷速越快越容易得到网篮组织,但是片层束体积分数较低。随着冷却速率降低,网篮组织中的片层束体积分数增大,网篮组织转变为近片层组织。随着热处理保温温度升高,近γ单相组织转变为网篮组织,接着转变为近片层组织,最后变为全片层组织。2细小全片层组织、细小网篮组织、细小近片层组织、粗大全片层组织、细小双态组织和细小近γ单相组织的TiAl合金断裂韧性KIC值依次变小,分别为15.4 MPa·m1/2、12.81 MPa·m1/2、11.32 MPa·m1/2、10.5MPa·m1/2、8.32 MPa·m1/2 和 8.1 MPa·m1/2。3 TiAl合金组织结构对裂纹扩展具有显著影响。片层结构抵抗裂纹扩展能力高于γ... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１第二代合金、第三代合金、钛合金、和镍基合金在不同温度下的比强度［２６】??近些年来，国外的一些单位和知名企业如ＵＥＳ、Ｈｏｗｍｅｔ公司、代顿大学，德国ＡＬＤ??

图１．３所示，ｙ相为Ｌｌ〇型的有序面心正方结构，（Ｘ２相为Ｄ０１９型的有序六方结构，??而当超过共析温度点后有序ＣＸ２相则转变为无序的（Ｘ相，晶体结构转变为密排六方结

ａｔ．％?ＡＩ??图?１．２Ｔｉ－Ａｌ?二元相图［２９］??如图１．３所示，ｙ相为Ｌｌ〇型的有序面心正方结构，（Ｘ２相为Ｄ０１９型的有序六方结构，??而当超过共析温度点后有序ＣＸ２相则转变为无序的（Ｘ相，晶体结构转变为密排六方结构??（ｈｅｐ）。同时Ｙ相和０Ｃ２有着如下的晶体位相关系：（０００１?）ａ２?／／?Ｕ?１?１?ｈ，＜１丨７〇＞ａ２?／／?＜?１丁０＞／３０］。??从Ｔｉ－Ａｌ二元相图上我们可以看到，双相合金的室温ａ２和ｙ相并不是由凝固直接产生，??在Ｔｉ－Ａｌ二元相图高温区域存在两个包晶转变Ｌ＋ｐ—ａ和Ｌ＋ｏｔ—丫，随着温度的降低还会??发生ａ—ａｈ转变，共析转变ａ—⑴竹。在由ａ相向７相转变的过程中，合金的组织类型??对冷却速度的大小很敏感，当冷却速度较快时发生ａ—Ｙｍ转变，当冷却速度较慢时发生??ａ—Ｙｌ转变。由于丫单相合金是低对称度的面心四方有序结构，其室温塑性很低，而Ａ１??含量较低的ａ２－ｙ双相ＴｉＡｌ合金其强度和塑性都优于Ｙ单相合金


本文编号：3363045