以鑄造TiAl合金為研究對象,系統(tǒng)研究了在1523 K下不同保溫時(shí)間內(nèi)的合金中β₂相的相變規(guī)律和其對室溫力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明:在1523 K分別保溫5 min～4 h,然后對鑄造態(tài)Ti-Al-Nb-Cr-Mo-B合金進(jìn)行水冷淬火,當(dāng)保溫時(shí)間為2 h時(shí),韌性沒有降低,強(qiáng)度卻從1200 MPa提升到了1500 MPa。在保溫過程中α分解為γ+β相,隨后冷卻過程中,無序的β相會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻摩?sub>2相。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明β₂相是一種硬脆相,少量的β₂相能促進(jìn)合金強(qiáng)度的提升。

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圖1 鑄造態(tài)Ti Al Nb Cr Mo B合金在1523 K下保溫不同時(shí)間后淬火的XRD圖譜

圖2是經(jīng)過不同保溫時(shí)間下固溶熱處理的合金的金相組織，圖2b中α/γ層片結(jié)構(gòu)中有細(xì)小而彌散的相析出。隨著保溫時(shí)間的延長γ以及β2相晶粒在逐漸長大，細(xì)小的β2相顆粒在層片組織中的相界面間形成，Jonathan證實(shí)了這一觀點(diǎn)[17]。另外，在合金冷卻的過程中由于冷卻速度較快大部分β相來....

圖2 鑄造態(tài)Ti Al Nb Cr Mo B合金1523 K保溫不同時(shí)間后淬火的顯微組織

圖1鑄造態(tài)TiAlNbCrMoB合金在1523K下保溫不同時(shí)間后淬火的XRD圖譜為了對上述觀點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證使用ImageProPlus軟件對比圖中不同保溫時(shí)間下合金的相之間的顏色襯度可以得到不同保溫時(shí)間下β2相的含量[20]，由表1可以知道隨著保溫時(shí)間的延長合....

圖3 鑄造態(tài)TiAlNbCrMoB合金1523 K保溫不同時(shí)間后淬火的壓縮曲線

圖4是不同保溫時(shí)間下合金壓縮后的斷口形貌，從圖4a中可以看出河流狀花樣，這是一種典型的脆性斷裂的斷口形貌，河流狀花樣的尖端通常認(rèn)為是裂紋源，裂紋擴(kuò)展方向是在相反的方向上。在圖4b中發(fā)現(xiàn)了許多二次裂紋，二次裂紋的形成可以通過消耗更多的能量使合金斷裂需要更多的能量，這也能說明保溫2....

圖4 鑄造態(tài)Ti Al Nb Cr Mo B合金1523 K保溫不同時(shí)間后淬火的斷口形貌

圖5是鑄造態(tài)TiAlNbCrMoB合金1523K保溫不同時(shí)間的彈性模量-深度曲線。已知樣品淬火后表面硬度會(huì)提升但是隨著點(diǎn)的深入到心部慢慢變軟。從圖可以看出保溫4h的初始模量最高這是因?yàn)楸?h時(shí)材料表面淬火的更加深，當(dāng)壓痕深度達(dá)到500nm時(shí)，曲線波動(dòng)開始減小，....

本文編號：4033039