热处理对Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb合金组织和性能的影响

文档摘要：钛铝合金因其高比强度、高比弹性模量、良好的高温抗氧化性和优良的高温性能,已成为新一代高温材料的代表之一.然而,其较低的室温脆性和断裂韧性限制了其工程应用.本实验采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉(ISM)制备TiAl合金,在脉冲电流作用定向凝固后,采用OM、SEM以及万能材料试验机研究了热处理对电场作用下定向凝固Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb合金组织和性能的影响.结果表明,热处理前后TiAl基合金组织的晶粒取向、排列基本一致,高温热处理使晶粒尺寸增大,晶粒平均偏离角和一次枝晶间距都有所增大,重结晶晶粒内由γ/B2片层变为γ/α2全片层组织.高温热处理使B2相熔解,含量大幅减少,重新结晶组织转变为全片层组织,使TiAl合金抗拉强度、延伸率显著提高,相较于原始母合金,抗拉强度提高了92.7％,延伸率提高了189.3％.

Abstract：TiAl-basedalloyshavebecomeoneoftherepresentativesofthenewgenerationofhightemperaturematerialsbecauseoftheirhighspecificstrength,highspecificelasticmodulus,goodhightemperatureoxidationresistanceandexcellenthightemperatureproperties.However,lowerroomtemperaturebrittlenessandfracturetoughnesslimititsengineeringapplication.Inthiswork,TiAlalloywaspreparedbywater-cooledcoppercruciblevacuuminductionsmeltingfurnace(ISM).Afterthedirectionalsolidificationofpulsedcurrent,theinfluenceofheattreatmentonthestructureandpropertiesofTi-45.5Al-4Cr-2.5NballoywasstudiedbyOM,SEManduniversalmaterialtestingmachine.TheresultsshowthatthegrainorientationandarrangementofTiAlbasealloytissuewerebasicallythesamebeforeandafterheattreatment.Thehightemperatureheattreatmentincreasedthegrainsize,theaveragedeviationAngleandthespacingoftheprimarydendriteincreased,andtherecrystallizedgrainchangedfromγ/B2toγ/α2.ThehightemperatureheattreatmentmakesB2phasemelt,thecontentisgreatlyreduced,andtherecrystallizedtissueistransformedintothewholesheettissue,makingthetensilestrengthandelongationrateofTiAlalloysignificantlyimproved.Comparedwiththeoriginalparentalloy,thetensilestrengthisincreasedby92.7％,andtheelongationrateisincreasedby189.3％.

作者：王国田   龙泽堃   周西来   王思元 Author：WANGGuotian   LONGZekun   ZHOUXilai   WANGSiyuan
作者单位：黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,哈尔滨150050哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(z1)
分类号：TG156.95
关键词：TiAl合金  定向凝固  热处理  显微组织  力学性能  
Keywords：TiAlAlloy  directionalsolidification  heattreatment  microstructure  mechanicalproperty  
机标分类号：TG146.2TG244TF133
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：热处理对Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb合金组织和性能的影响[
期刊论文]  材料导报--2024, 38(z1)王国田  龙泽堃  周西来  王思元钛铝合金因其高比强度、高比弹性模量、良好的高温抗氧化性和优良的高温性能,已成为新一代高温材料的代表之一.然而,其较低的室温脆性和断裂韧性限制了其工程应用.本实验采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉(ISM)制备TiAl合金,在...参考文献和引证文献
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关键词：TiAl合金,定向凝固,热处理,显微组织,力学性能,

2024-10-4 01:37 上传 热处理对Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb合金组织和性能的影响.pdf

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