TiAl基合金高温变形行为研究￣.pdfVIP

22～z7 第25卷 第5期 稀有金属材料与工程 Vol： ． ND 5 996正 0月 RARE METAL M ATERIALS AND ENG JNEERING OctobeI l996 TiAI基合金高温变形行为研究 睦：』：壁 董鱼参 贺跃辉 J ； 曲选辉 欧文沛 周科朝 {中南工业人学 长沙 410083) 广11． 一 摘 要 通过对 Ti一33AI一3Cr一0．5Mo(wt％)台盅在 900C高温托仲时的变形特性 显储 组织变化及断口形貌的研究，发现TiAI基合金高温变形主要是通过等轴 -相晶粒内的他 错滑移 晶释滑蒋和层片晶团【 中层片同的相埘滑移来进行的；)-相晶粒在变形过程q 发生周期性的动志再结晶并引起流变应力周期 波动：层片状品同与 晶粒变形的非协 调性导致于L剩在上 界面形棱 长大并相互连通使合金最后断裂。 关键词皇里 ! 通 一 T - —{ 金属间化合物，一T|A1由于其【质量]密度低．高 圆棒状试样做高温拉伸试验，斌样有效R寸为 温力学性能和高温抗氧化性良好．使其成为具有很 qb4 5mm×25mm，拉伸速率为 2mm·rain一，试 大发展潜力的高温结构材料 近年来大量的研究表 验是在900~C空气中进行的。 明通过以下 3种途径可有效地改善合金的室温塑、 利用光学显微镜、扫描电镜背散射电子成像模 韧性 一J，它们是：①控制合金成分，使 AI含量在 式(BE—SEM)和透射电镜研究了试样的原始组织和 46 at％～49 at％范围内 引入少量 (Ti AI)~I：④ 高温变形组织，透射电镜的薄膜样是在双喷电解抛 添加第 3组元C r．V，Mn…和第四组元 Nb，w， 光仪上制备的，电解液为5％高氯酸，甲醇溶液， Mo…等；③通过热机械处理和随后的热处理控制材 工作温度-40℃，透射电镜观察是在 H-800上完 料的最终显微组织；目前获得的3种典型的显微组 成，工作电压为 200 kV。 织是：由共析反应 — 。+ 2所形成的层片状 + 2全 层片组织：由等轴 一晶粒十层片状晶团组成的双态 2 实验结果与分析 组织以及主要由等轴 晶粒+少量 相组成的近 相组织 其中 双态组织室温塑性最好 。 2．1 高温拉伸性能 本研究通过对具有取态组织的 ：。ITiAl基合金 合金高温拉伸的力学性能列于表 的高温变形特征及显微组织的变化分析来探讨该合 表 1 900C拉伸力学性能 金的高温变形行为及断裂机制。 1 材料及实验方法 同时，还从 一 试验中发现，当应力达到屈服 试验用合金的名 义皮份 为 T|_33Al-3Cr- 点后，流变应力随着变形的进行发生了商期性的波 0．5Mo(,a．t％)，合金在氩气保护下，用非自耗电弧 动．其波动幅度小，但频率很高 炉进行熔炼，水冷铁模浇铸，铸锭经 l】0Oc，48 h 2．2 原始组织观察 真空均匀化退火和 】15O℃，】7O MPa，2 h热等静 图 】是试样高温变形前的原始组织，它由等轴 压处理后，再通过 2次陕速热锻(变形速率为 2× ?相晶粒和层片状晶团lL)组成，层片晶团的体积百 10-1S }， 压下量为82％，锻件经 1250~C，4 h最 分比约为4s％，试样的平均晶粒尺寸约为