【摘要】：本文通過(guò)對(duì)鍛造態(tài)TiAl-Nb合金分別進(jìn)行1380℃/2h/FC固溶處理以及900℃/100h時(shí)效處理,對(duì)不同狀態(tài)合金進(jìn)行不同條件的蠕變性能測(cè)試和組織形貌觀察,研究了熱處理對(duì)鍛造態(tài)Ti Al-Nb合金組織結(jié)構(gòu)及蠕變性能的影響。結(jié)果表明,鍛造態(tài)TiAl-Nb合金主要由層片狀γ/α2兩相組成,相同取向的層片狀γ/α2兩相團(tuán)簇構(gòu)成了一個(gè)晶粒,不同取向γ/α2兩相層片狀團(tuán)簇之間存在由較大體積分?jǐn)?shù)的碎化單一γ相組成的晶界。鍛造態(tài)合金經(jīng)時(shí)效處理后,晶粒尺寸較均勻,晶粒內(nèi)兩相組織發(fā)生粗化,晶界處仍存在較大體積分?jǐn)?shù)的碎化組織,其中,碎化及體積分?jǐn)?shù)較大的晶界是合金蠕變強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)。鍛造態(tài)合金經(jīng)固溶處理后,晶界區(qū)域的γ相碎化組織消失,轉(zhuǎn)變成變成鋸齒狀組織,晶界的體積分?jǐn)?shù)和晶內(nèi)層間距尺寸減小。與鍛造態(tài)合金相比,時(shí)效態(tài)合金在700℃/300MPa的蠕變壽命由335h提高到485h;固溶態(tài)合金在800℃-920℃區(qū)間的蠕變性能有明顯改善,在800℃/200MPa的蠕變壽命由143h提高到436h。合金在近700℃蠕變期間的變形機(jī)制是位錯(cuò)在γ/α2兩相中滑移,其中,位錯(cuò)滑移至γ/α2兩相界面受阻,塞積的位錯(cuò)在相界面區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中,當(dāng)應(yīng)力集中值大于界面的結(jié)合強(qiáng)度時(shí),可在垂直于應(yīng)力軸的相界面發(fā)生裂紋的萌生,并沿γ/α2兩相界面擴(kuò)展,直至發(fā)生穿晶斷裂,是合金在近700℃蠕變期間的損傷與斷裂機(jī)制。合金在800℃-920℃蠕變期間的變形機(jī)制是位錯(cuò)在γ/α2兩相中滑移,位錯(cuò)滑移至相界受阻,可形成位錯(cuò)列或位錯(cuò)塞積群,其產(chǎn)生的應(yīng)力集中,可促使位錯(cuò)剪切穿過(guò)相界,在另一單相區(qū)滑移,并致使合金中層片狀組織發(fā)生彎曲變形。與α2-Ti3Al相比,合金的γ相有較弱的強(qiáng)度,在800℃-920℃溫度區(qū)間,由單一γ相組成的晶界是合金蠕變強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié);隨蠕變進(jìn)行至后期,合金易于沿與應(yīng)力軸呈45°角的晶界處發(fā)生裂紋的萌生與擴(kuò)展,直至斷裂是合金在蠕變期間的損傷與斷裂機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG146.23;TG166.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2565645