保温时间对TiAl基合金组织与力学性能的影响

发布时间：2025-02-10 20:32

　　 以铸造TiAl合金为研究对象,系统研究了在1523 K下不同保温时间内的合金中β₂相的相变规律和其对室温力学性能的影响,结果表明:在1523 K分别保温5 min～4 h,然后对铸造态Ti-Al-Nb-Cr-Mo-B合金进行水冷淬火,当保温时间为2 h时,韧性没有降低,强度却从1200 MPa提升到了1500 MPa。在保温过程中α分解为γ+β相,随后冷却过程中,无序的β相会转变为有序的β₂相。实验结果表明β₂相是一种硬脆相,少量的β₂相能促进合金强度的提升。

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【部分图文】：

图1 铸造态Ti Al Nb Cr Mo B合金在1523 K下保温不同时间后淬火的XRD图谱

图2是经过不同保温时间下固溶热处理的合金的金相组织，图2b中α/γ层片结构中有细小而弥散的相析出。随着保温时间的延长γ以及β2相晶粒在逐渐长大，细小的β2相颗粒在层片组织中的相界面间形成，Jonathan证实了这一观点[17]。另外，在合金冷却的过程中由于冷却速度较快大部分β相来....

图2 铸造态Ti Al Nb Cr Mo B合金1523 K保温不同时间后淬火的显微组织

图1铸造态TiAlNbCrMoB合金在1523K下保温不同时间后淬火的XRD图谱为了对上述观点进行进一步验证使用ImageProPlus软件对比图中不同保温时间下合金的相之间的颜色衬度可以得到不同保温时间下β2相的含量[20]，由表1可以知道随着保温时间的延长合....

图3 铸造态TiAlNbCrMoB合金1523 K保温不同时间后淬火的压缩曲线

图4是不同保温时间下合金压缩后的断口形貌，从图4a中可以看出河流状花样，这是一种典型的脆性断裂的断口形貌，河流状花样的尖端通常认为是裂纹源，裂纹扩展方向是在相反的方向上。在图4b中发现了许多二次裂纹，二次裂纹的形成可以通过消耗更多的能量使合金断裂需要更多的能量，这也能说明保温2....

图4 铸造态Ti Al Nb Cr Mo B合金1523 K保温不同时间后淬火的断口形貌

图5是铸造态TiAlNbCrMoB合金1523K保温不同时间的弹性模量-深度曲线。已知样品淬火后表面硬度会提升但是随着点的深入到心部慢慢变软。从图可以看出保温4h的初始模量最高这是因为保温4h时材料表面淬火的更加深，当压痕深度达到500nm时，曲线波动开始减小，....

本文编号：4033039