热处理对Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金组织和性能的影响.docVIP

 n 热处理对 Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B 合金组织和 性能的影响# 孙红亮，黄泽文 5 10 15 20 25 30 35 40 （西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031） 摘要：研究了不同的热处理工艺对铸造 Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B 合金的片层晶团尺寸的细化作 用。结果表明：铸造 Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B 合金的 700高温强度比室温提高了约 130～ 200MPa。室温及高温断裂延伸率都比较小，但是高温的断裂延伸率相对于室温有较大的提高。 在α+γ两相区进行的热处理可以细化该合金的晶团尺寸，但是这种片层晶团尺寸的细化对 室温、高温强度以及高温持久性能影响不大。 关键词：TiAl 基合金；热处理；显微组织；力学性能 中图分类号：TG146.2 The effect of different heat treatment process on microstructure and mechanical properties of casting Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B alloy SUN Hongliang, HUANG Zewen (Key Laboratory of Advanced Technologies of Materials, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, ChengDu 610031) Abstract: The effect of different heat treatment process on microstructure and mechanical properties of casting Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B alloy was investigated. The results indicate that at 700　C the tensile stress is increased by about 130~200MPa, and the elongation to failure is significantly improved, compared to those at room temperature. The colonies of this cat alloy can be refined to some degree through some heat treatment schemes in the (α + γ) two-phase region, but the refinement has a little influence on tensile properties and stress rupture life. Keywords: TiAl-based alloy; heat treatment; microstructure; mechanical propertieskey 0 引言 TiAl 基金属间化合物已成为重要的新型高温结构材料之一，由于其低密度、高温高强 度、高硬度以及良好的抗氧化性等突出优势，具备了广泛的应用前景与发展潜力[1-3]。但是 一般 TiAl 合金的铸造组织为粗大的 α2/γ 层片状组织。大量研究已表明要使合金获得良好的 力学性能，必须首先得到均匀和细小的全层片状组织或双相组织。本文研究了不同的热处理 制度对 Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B (at.%，原子分数)铸造合金显微组织的影响，以此寻求能有效细 化铸造 TiAl 合金组织的热处理途径，并进一步提高其力学性能。 1 实验材料及方法 试验所用合金材料由英国伯明翰大学提供，成分为 Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B 合金(at.%，原 子分数)，经二次真空电弧重熔，然后利用冷壁坩埚磁悬浮熔炼炉在保护气氛中重熔，制成 直径为 φ100mm 的铸锭，随后在 1260℃进行 4h 热等静压处理，最后随炉冷却。将此试样定 义为原始试样。 采用圆柱状拉伸和持久试样，测试部分尺寸为 φ3.99mm?23mm。室温和高温拉伸实验 基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金(200806130019)；国家自然科学基金 作者简介：孙红亮，（1980-），男，讲师，高性能结构材料。 通信联系人：黄泽文，（1949-），男，教授，高性能结构材料。E-mail: zewenhuang@home.swjtu.edu.cn -1-  n 在 WDW3100 微机控制电子万能试验机上进行，应变速率为 0.7?10-4/s，高温拉伸温度为 700 。得到应力应变曲线，从应力应变曲线上求出最大抗拉应力