β凝固TiAl合金具有在600-850℃高溫保持高比強度、比模量,優(yōu)異的抗蠕變和斷裂韌性性能,良好的阻燃性等潛質(zhì),有望取得廣泛應用。目前,以TNM（Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B,原子分數(shù)）合金為代表的β凝固TiAl合金通過鍛造工藝制備的低壓渦輪葉片成功應用在GTF（Geared Turbofan）發(fā)動機上。從熱變形的特性分析,三向應力條件下包套擠壓比鍛造加工更適合γ-TiAl合金變形,能獲得合金最佳綜合性能,但國內(nèi)外相關研究較少。雖然國外在對TNM的熱變形領域取得一定進展,但由于變形參數(shù)嚴格保密,國內(nèi)研究必須進一步探索。傳統(tǒng)γ-TiAl合金擠壓變形會導致擠壓制品的各向異性較大、加工成本高、材料利用率低等缺點,因此,本文采用包套熱擠壓工藝制備TNM合金方形棒材,分析了其顯微組織和拉伸性能,并研究了不同退火溫度、時間和冷卻速率的熱處理工藝對方形棒材的顯微組織和拉伸性能影響,著重分析了不同狀態(tài)下方棒組織晶界相特征和750℃持久性能,得到如下主要結(jié)論:包套熱擠壓變形制備了 TNM合金方形棒材,方棒變形組織為近片層組織,主要由（α2+γ）片層晶粒、晶界γ相和β0相組成。片層晶粒破... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２Ｙ－ＴｉＡｌ合金的應用實例：（ａ）ＧＥｎｘ發(fā)動機上的ＴｉＡｌ低壓渦輪葉片Ｉ＇?（ｂ）中國科學院??金屬研宄所制造的Ｙ＿ＴｉＡｌ合金低壓渦輪葉片精密鑄件Ｗ??

?第１章緒論???金屬研宄所為羅羅公司研制的離心精密鑄造ＴｉＡｌ低壓渦輪葉片在Ｔｒｅｎｔ?ＸＷＢ發(fā)??動機上完成覆蓋一個大修周期的１７５０次模擬飛行循環(huán)考核實驗，并于２０１９年成??功交付使用，如圖１．２ｂ所示［３］。圖１．３為ＴｉＡｌ應用的樹脈圖，可以清晰地反映出??其應用的興起進程，但丫－ＴｉＡｌ合金也存在金屬間化合物的固有缺陷，如組織隨合??金成分的敏感性，室溫脆性和加工難度高等［１Ｑ］。??（ａ）?（ｂ）?＿??纏膏｜??圖１．２Ｙ－ＴｉＡｌ合金的應用實例：（ａ）ＧＥｎｘ發(fā)動機上的ＴｉＡｌ低壓渦輪葉片Ｉ＇?（ｂ）中國科學院??金屬研宄所制造的Ｙ＿ＴｉＡｌ合金低壓渦輪葉片精密鑄件Ｗ??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｅｘａｍｐｌｅ?ｏｆ?ｙ－ＴｉＡｌ?ａｌｌｏｙ：?（ａ）?ＴｉＡｌ?ｌｏｗ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｔｕｒｂｉｎｅ?ｂｌａｄｅ?ａｔ??ＧＥｎｘ?ａｉｒｃｒａｆｔ?ｅｎｇｉｎｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｐｒｏｄｕｃｅｄ?ｂｙ?ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ?ｃａｓｔｉｎｇ?ａｔ?ｔｈｅ?Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ?ｏｆ?Ｍｅｔａ里??Ｒｅｓｅａｒｃｈ，?ＣＡＳ??＾／ｌ＾９?２０＾２??１９７４?２０１１?２０１６?２０１９?Ｙｅａｒｓ??圖１．３?ＴｉＡｌ合金的應用進展??Ｆｉｇ．?１．３?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｇｒｅｓｓ?ｏｆ?ＴｉＡｌ?ａｌｌｏｙ??１．１．２?ＴｉＡｌ的基本相組成??在ＴｉＡｌ金屬間化合物中，最為廣泛關注的ｙ－ＴｉＡｌ合金是以Ｙ?（ＴｉＡｌ）為基底相??和ｃｔ２（Ｔｉ３Ａｌ）為主要相組成的。圖１．４為兩相的晶體結(jié)構(gòu)不意圖［｜］。ｙ相為有序面??心立方（ＬＩｇ）結(jié)構(gòu)，空間

?第Ｉ章緒論???相關系［＂】：?＿?＿??（０００１）ａ２／／｛ｌｌｌ｝Ｙ，＜?１１２０?＞？２／／＜?ｌｌｏ?＞Ｙ??由于Ｙ相的ｃ／ａ關１，（１１１＼晶面上的［ｌＩ〇］、［１０１］和［０１１］方向不屬于同一晶向族，??故Ｙ相與ａ２相的界面取向存在６種關系，而相鄰ｙ相之間的界面也存在３種不??同的取向［１２１。??（ａ）?（ｂ）??ｎｏ”?［ｏｏｕ?。?＿??翻截??［１００］?Ｎ?ａ?ｗ?ｃｎ２０］?＾?Ｈ??？?Ｔ丨〇Ａｌ??圖１．４ＴｉＡ丨合金中的基本相：（ａ）正交立方Ｙ（ＴｉＡＩ）相，（ｂ）密排六方ａ２（Ｔｉ３ＡＩ＞相ＨＩ??Ｆｉｇ．?１．４?Ｂａｓｉｃ?ｐｈａｓｅｓ?ｏｆ?ＴｉＡｌ?ａｌｌｏｙｓ：?（ａ）?ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ?ｙ?（ＴｉＡＩ）?ｐｈａｓｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｈｅｘａｇｏｎａｌ?（Ｔ１３ＡＩ）??ｐｈａｓｅ??１．２?ＴｉＡｌ的設計??１．２．１?ＴｉＡｌ的相圖與相變??在過去四十多年的研宄中，前人總結(jié)出大量的Ｔｉ－Ａｌ二元相圖，但關于Ｙ相??區(qū)邊界的準確位置等諸多問題仍存在較大爭議［１３］。目前廣泛應用的Ｔｉ－Ａｌ二元相??圖是由Ｓｃｈｕｓｔｅｒ和Ｐａｌｍ在２００６年給出的，如圖１．５所示［１４］。該圖歸納了?３７０余??篇相關學者研究成果，能夠較為準確的反映出Ｔｉ－Ａｌ二元系合金的各相與相變規(guī)??律。由圖可知，合金的凝固路徑主要由Ａ１含量決定。??１．當Ａ１含量（原子百分比）小于４４．６％，合金從液相冷卻只經(jīng)過Ｐ單相區(qū)凝??固，待Ｐ相完全生成后進行后續(xù)的固態(tài)轉(zhuǎn)變生成ａ相，即Ｌ—ｐ—（ｐ＋ｃ〇。??ａ相從（３相析出，兩者遵循Ｂｕｒｇｅｒｓ位相關系［１５］

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鈦鋁金屬間化合物的進展與挑戰(zhàn)[J]. 楊銳.  金屬學報. 2015(02)
[2]Ti-45.5A1-2Cr-2Nb-0.15B合金熱擠壓組織與拉伸性能研究[J]. 劉仁慈,王震,劉冬,柏春光,崔玉友,楊銳.  金屬學報. 2013(06)
[3]Temperature distribution for controlled-dwell extrusion of γ-TiAl[J]. 劉冬,柏春光,崔玉友,楊銳.  Journal of Central South University of Technology(English Edition). 2005(03)
[4]TiAl基合金排氣閥的研制和應用前景[J]. 歐陽鴻武,劉詠,賀躍輝,黃伯云.  材料導報. 2003(04)

博士論文
[1]高Nb-TiAl合金中有序ω相相變規(guī)律的研究[D]. 宋霖.北京科技大學 2015



本文編號：2946817