本文選題：TiAl合金 + 壓縮力學(xué)性能　； 參考：《稀有金屬材料與工程》2017年03期

【摘要】：研究了Al含量對TiAl合金微觀組織及壓縮力學(xué)性能的影響,并分析其破壞機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),Al含量對TiAl合金微觀組織影響顯著。通過真空自耗電弧冶煉方法制備的Ti-44.1Al(原子分?jǐn)?shù),%)合金的組織為全層片組織,層片團(tuán)粗大,呈現(xiàn)柱狀晶特征;而Ti-47.3Al合金的組織為雙態(tài)組織,三維連通的網(wǎng)狀γ相將粗大的鑄造組織分割成細(xì)小的層片團(tuán)。力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn),與Ti-47.3Al合金相比,無論是在準(zhǔn)靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)壓縮加載條件下,Ti-44.1Al合金都表現(xiàn)出較高的屈服強(qiáng)度,較低的抗壓強(qiáng)度以及較差的塑性變形能力。破壞機(jī)理分析表明,準(zhǔn)靜態(tài)壓縮加載條件下,在Ti-44.1Al合金中,微孔在γ/α_2層片團(tuán)的α_2相中萌生并聚集形成裂紋;而在Ti-47.3Al合金中,微孔同時(shí)在γ/α2層片團(tuán)中α_2相中以及三維連通的網(wǎng)狀γ相中萌生,微孔聚集形成裂紋并擴(kuò)展;動(dòng)態(tài)壓縮加載條件下,在Ti-44.1Al合金中,在γ/α_2層片團(tuán)中存在大量的α_2相與γ相的相界,由于加載時(shí)間短,在相界處易引起位錯(cuò)塞積而導(dǎo)致應(yīng)力集中,致使微裂紋在相界處迅速萌生并擴(kuò)展;而在Ti-47.3Al合金中,微裂紋不僅在γ/α_2層片團(tuán)中α_2相與γ相的相界處萌生,同時(shí)也會(huì)在三維連通的網(wǎng)狀γ相中迅速萌生并擴(kuò)展,直至材料破壞。
[Abstract]:The effect of Al content on the microstructure and compressive mechanical properties of TiAl alloy was studied and the failure mechanism was analyzed. It is found that Al content has a significant effect on the microstructure of TiAl alloy. The microstructure of Ti-44.1Al (atomic fraction) alloy prepared by vacuum consumable arc smelting method is a full-layer structure, the lamellar mass is thick, and the structure of Ti-47.3Al alloy is a two-state structure. The three-dimensional connected reticular 緯-phase divides the coarse cast structure into small lamellar clusters. The mechanical properties of Ti-44.1Al alloy show higher yield strength, lower compressive strength and lower plastic deformation ability than those of Ti-47.3Al alloy under quasi-static or dynamic compression loading. The failure mechanism analysis shows that, under quasi-static compression loading, the micropores in Ti-44.1Al alloy initiate and aggregate to form cracks in 偽 _ 2 phase of 緯 / 偽 _ 2 lamellae, while in Ti-47.3Al alloy, the crack is formed in the 偽 _ 2 phase of 緯 / 偽 _ 2 lamellae. The micropores germinate in 偽 _ 2 phase in 緯 / 偽 _ 2 lamellar cluster and in three-dimensional connected reticular 緯 phase at the same time, and micropore aggregates to form cracks and expand. Under dynamic compression loading conditions, there are a large number of 偽 _ 2 and 緯 phase boundaries in Ti-44.1Al alloy, and in 緯 / 偽 _ 2 lamellar cluster, there is a large number of phase boundaries between 偽 _ 2 phase and 緯 phase in 緯 / 偽 _ 2 lamellar cluster. Due to the short loading time, it is easy to cause dislocation accumulation at the phase boundary and lead to stress concentration, which leads to the rapid initiation and expansion of microcracks at the phase boundary, while in Ti-47.3Al alloy, the microcracks not only germinate at the phase boundaries of 偽 2 phase and 緯 phase in 緯 / 偽 2 layers. At the same time, it also rapidly germinates and expands in three-dimensional connected reticular 緯-phase until the material is destroyed.
【作者單位】： 北京理工大學(xué);北京航空材料研究院;國營121廠牡丹江北方合金工具有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(51201013)
【分類號】：TG146.23

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本文編號：1838549