【摘要】：本文研究了低、中、高三種強度的γ-TiAl合金:Ti-48Al-2Cr-2Nb-1B(2Cr-2Nb),Ti-46Al-8Ta(8Ta)和 Ti-44Al-4Nb-4Hf-0.2Si-1B(4Nb-4Hf)在無熱暴露、整體熱暴露(無表面氧化)和單體熱暴露+氧化(700℃C+10000h)三種狀態(tài)下,電解拋光和電解拋光+噴丸兩種表面優(yōu)化工藝對室溫疲勞強度的影響。并分析其對疲勞性能的影響機制。研究發(fā)現(xiàn),在無熱暴露時,由于引入表面壓應力層,三種合金的電解拋光+噴丸表面的疲勞性能均優(yōu)于單一的電解拋光表面的疲勞性能。其增加百分比與合金強度有正向關系,強度越高的合金,增加百分比越大。在整體熱暴露過程中,合金內(nèi)部會發(fā)生兩種效應影響疲勞性能。一是長期700℃熱暴露導致一種類似退火的有益效應,引起內(nèi)部組織的內(nèi)應力弛豫,偏聚弱化,缺陷鈍化,致使疲勞微裂紋萌生抗力增加,是一種熱暴露增強效應。二是α2層片的分解和α2→β(B2+ω)相變,α2分解導致"釋氧脆化",較多的B2+ω形成導致"相變脆化",對疲勞裂紋萌生抗力是一種負面效應。對于合金2Cr-2Nb和4Nb-4Hf,增強效應強于脆化效應,兩種表面處理工藝試樣整體熱暴露后疲勞強度都有所增強。其中組織分解少,脆化效應低的低強度合金2Cr-2Nb疲勞增強更為明顯。單個試樣的熱暴露+氧化過程中,上述兩種對立效應仍然在起作用,但引入了表面氧化這個對疲勞抗力不利的因素。研究顯示,相對于無熱暴露狀態(tài),單一電解拋光處理的低強度合金2Cr-2Nb和高強度合金4Nb-4Hf在熱暴露+氧化后仍然顯示出疲勞強度的提高,這說明,這兩種合金的有益熱暴露增強效應足夠強大,足以抵消熱暴露過程中的脆化效應;而中等強度合金8Ta則表現(xiàn)出熱暴露脆化,脆化效應占主導作用。兩種優(yōu)化表面會發(fā)生氧化,但電解拋光表面的抗氧化能力強于電解拋光+噴丸表面,而且電解拋光+噴丸表面還出現(xiàn)一個額外的有害因素,即噴丸所形成的表面壓應力和形變硬化減弱,這對合金的疲勞抗力產(chǎn)生不利影響。研究發(fā)現(xiàn),高、低兩種強度的合金在經(jīng)歷單體熱暴露+氧化后,電解拋光表面疲勞強度有所增強,電解拋光+噴丸表面疲勞強度有所減弱。中強度合金8Ta則是電解拋光表面和電解拋光+噴丸表面的疲勞強度都有所降低。
[Abstract]:In this paper, the low, medium and high strength 緯 -TiAl alloys, Ti-48Al-2Cr-2Nb-1B (2Cr-2Nb), Ti-46Al-8Ta (8Ta) and Ti-44Al-4Nb-4Hf-0.2Si-1B (4Nb-4Hf), have been studied under three kinds of conditions, I. e., heat exposure (without surface oxidation) and thermal oxidation of monomers (700 鈩，

本文編號：2189169