Ti-Al-Nb三元系相平衡以及典型相变的研究

发布时间：2020-12-25 03:07

　　Ti-Al-Nb三元系包括三类极具应用潜力的合金,分别为γ-TiAl基合金、O-Ti2AlNb基合金和σ+γ双相合金。其中,,γ-TiAl基合金主要由α2相和γ相组成,其目标服役温度区间为650-900 ℃;O-Ti2AlNb基合金主要由O相、α2相和β相组成,其目标服役温度区间为500-800℃;σ+γ双相合金主要由σ相、γ相和β相组成,其目标服役温度为1000℃以上。由于γ-TiAl基合金和O-Ti2AlNb基合金在高温强度、高温抗氧化性和高温抗蠕变性能等方面的优异表现,近些年这一体系的合金已经成为各国研究的热点。为了降低成本和追求更高的使用温度,研究人员需要不断优化合金成分以及加工工艺。相平衡数据的匮乏,已经严重制约了 Ti-Al-Nb三元系合金的进一步优化和应用。目前,Ti-Al-Nb三元系相平衡的研究较多集中于1100℃和1200℃,而对于其它温度的研究极为匮乏,一些研究结论之间存在较大争议,比如合金凝固路径不明确,虽然1400 ℃等温截面图有过报道,但与近年来实验结果相矛盾;1300 ℃等温截面图还未有学者做过报道;1000 ℃以下等温截面图由于测定难度较大,也未曾有过系统... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－１?ｙ－ＴｉＡｌ基合金中Ｙ相晶体结构??

素无序占据ｌａ位置，空间群为Ｉｍ３ｍ。经无序－有序转变后，（３。相的空间群为??Ｐｍ３ｍ，Ｔｉ原子占据ｌａ位置而Ａ１和Ｎｂ占据ｌｂ位置。其点阵结构示意图如??图２－３所示。??［〇〇１］??个??［１００】??图２－３?了－ＴｉＡｌ基合金中ｐ。（Ｂ２湘的晶体结构??（４）

卩ｎ〇］?【１１坤??图２－２?７－ＴｉＡｌ基合金中ａ２相晶体结构??（３）?（３?相和?ｐ〇（Ｂ２）相??高含量Ｎｂ元素的添加会将高温的（３相保留到室温，并产生Ｐ相到Ｂ２相??的转变，也有报道中将Ｂ２相称为Ｐ。相，意为有序化的（ｏｒｄｅｒｅｄ）?０相＿３］。??高温时Ｐ相是无序的ｂｃｃ结构，塑性较好，目前国际上对含Ｐ相ｙ－ＴｉＡ１基合??金有了较高的关注。无序高温卩相充足的滑移系可以使合金在热加工时有较??大的变形量［｜４＿｜６］。然而（３。相是脆性相，裂纹可优先在（３。相处萌生，因此Ｐ。??相又是要尽量避免的相。｜３相和卩。相的形成是由于合金在熔炼时Ｎｂ元素的??偏析导致的。（３相的晶格常数为０．３１６－０．３２３?ｎｍｔ｜７］，在高温时Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ元??素无序占据ｌａ位置，空间群为Ｉｍ３ｍ。经无序－有序转变后，（３。相的空间群为??Ｐｍ３ｍ，Ｔｉ原子占据ｌａ位置而Ａ１和Ｎｂ占据

【参考文献】：
期刊论文
[1]钛铝金属间化合物的进展与挑战[J]. 杨锐.  金属学报. 2015(02)
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[4]Ti2AlNb合金板材的电子束焊接[J]. 尹建明,卢斌,李玉兰,杨锐.  中国有色金属学报. 2010(S1)
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[6]Ti2AlNb基合金的研究进展[J]. 司玉锋,孟丽华,陈玉勇.  宇航材料工艺. 2006(03)
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博士论文
[1]Ti-22Al-25Nb合金板材高温变形行为与成形性能研究[D]. 林鹏.哈尔滨工业大学 2013

硕士论文
[1]Ti2AlNb基合金多向等温锻造组织与力学性能研究[D]. 陈卓.哈尔滨工业大学 2013
[2]Ti2AlNb基合金相变及超塑性变形机理研究[D]. 李少雨.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：2936836