【摘要】：本文通過對鍛造態(tài)TiAl-Nb合金分別進行1380℃/2h/FC固溶處理以及900℃/100h時效處理,對不同狀態(tài)合金進行不同條件的蠕變性能測試和組織形貌觀察,研究了熱處理對鍛造態(tài)Ti Al-Nb合金組織結構及蠕變性能的影響。結果表明,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/α2兩相團簇構成了一個晶粒,不同取向γ/α2兩相層片狀團簇之間存在由較大體積分數(shù)的碎化單一γ相組成的晶界。鍛造態(tài)合金經時效處理后,晶粒尺寸較均勻,晶粒內兩相組織發(fā)生粗化,晶界處仍存在較大體積分數(shù)的碎化組織,其中,碎化及體積分數(shù)較大的晶界是合金蠕變強度的薄弱環(huán)節(jié)。鍛造態(tài)合金經固溶處理后,晶界區(qū)域的γ相碎化組織消失,轉變成變成鋸齒狀組織,晶界的體積分數(shù)和晶內層間距尺寸減小。與鍛造態(tài)合金相比,時效態(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℃蠕變期間的變形機制是位錯在γ/α2兩相中滑移,其中,位錯滑移至γ/α2兩相界面受阻,塞積的位錯在相界面區(qū)域產生應力集中,當應力集中值大于界面的結合強度時,可在垂直于應力軸的相界面發(fā)生裂紋的萌生,并沿γ/α2兩相界面擴展,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制。合金在800℃-920℃蠕變期間的變形機制是位錯在γ/α2兩相中滑移,位錯滑移至相界受阻,可形成位錯列或位錯塞積群,其產生的應力集中,可促使位錯剪切穿過相界,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度的薄弱環(huán)節(jié);隨蠕變進行至后期,合金易于沿與應力軸呈45°角的晶界處發(fā)生裂紋的萌生與擴展,直至斷裂是合金在蠕變期間的損傷與斷裂機制。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.23;TG166.5

【參考文獻】

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