TiAl预合金粉末热等静压致密化机理及热处理对微观组织的影响

发布时间：2017-08-01 21:16

  本文关键词：TiAl预合金粉末热等静压致密化机理及热处理对微观组织的影响

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【摘要】：采用感应熔炼气体雾化法(EIGA)制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B(原子分数,%,下同)和Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B 2种Ti Al预合金粉末,应用SEM,OM和DSC对预合金粉末进行表征.对Ti Al预合金粉末进行热等静压致密化处理,随后对致密化所得Ti Al合金进行热处理,研究了不同时效温度和冷却速率对Ti Al合金微观组织的影响.结果表明,预合金粉末的冷却速率在105~106K/s之间,随着冷却速率的增加,预合金粉末雾化过程中出现b→a'的马氏体转变.DSC曲线表明,升温过程中在700~800℃之间发生亚稳a2相→g相的转变.在热等静压过程中,预合金粉末初始阶段随机堆积,通过粉末颗粒流动、转动和重排实现致密度的提高.随着温度升高a2相转变为g相;温度进一步升高,粉末颗粒发生显著塑性变形,颗粒间形成烧结颈.随着保温时间的延长,粉末间孔隙主要通过表面扩散、体积扩散和扩散蠕变连接方式完成闭合.Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B预合金粉末热等静压致密化后,其微观组织主要为细小等轴的g相组织,以及少量的a2相和b相.Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B预合金粉末热等静压致密化后,其微观组织主要为细小等轴的g相组织,以及少量的a2相和弥散分布的硅化物x-Nb5Si3.时效温度不同,等轴g相、等轴a2相和a2/g片层之间面积分数发生变化,其变化规律主要取决于各相的Gibbs自由能变化.冷却速率对Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B和Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B合金连续冷却相变有较大的影响.对于Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B合金,水冷主要形成等轴a2相,油冷、空冷和炉冷都形成全片层组织.对于Ti-45Al-8Nb-0.2Si-0.3B合金,水冷形成a2相和gm相,油冷和空冷形成羽毛状、Widmanst?tten片层和a2/g片层混合组织,炉冷形成全片层组织.对比2种Ti Al合金连续冷却曲线可知,Nb元素的增加使得连续冷却曲线向无扩散型转变方向发展.
【作者单位】： 营口理工学院机电系;中国科学院金属研究所;
【关键词】： TiAl合金 热处理 微观组织 相变
【分类号】：TG146.23
【正文快照】： 随着航空、航天等领域的发展,对轻质、耐高温材料的要求越来越高.Ti Al合金作为一种轻质高温结构材料,因其密度低、高比强度和比弹性模量以及良好的抗氧化性和持久性能,在航空、汽车等领域具有广阔的应用前景[1,2].近些年发展起来的高Nb-Ti Al合金,提高了Ti Al合金的高温强度

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本文编号：606231