Ti-40Al-10Fe合金熱處理組織及時效強化研究.pdf

1、本文采用氬氣保護下的真空水冷銅坩堝磁懸浮熔煉制備所需金屬間化合物結(jié)構(gòu)材料。研究所用的合金分別為,合金Ⅰ:Ti-40Al-10Fe(摩爾分數(shù)),合金Ⅱ:Ti-48Al-10Nb(摩爾分數(shù))。使用顯微硬度計測量了合金的鑄態(tài)組織硬度及在800℃時效硬度變化曲線。使用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射儀和能譜儀分析了合金Ⅰ的鑄態(tài)組織和性能,1200℃退火處理后及800℃時效處理的微觀組織。使用不變線理論初步討論了Ti-40Al-10Fe的位錯強化機

2、制。
　　 結(jié)果表明,合金鑄態(tài)組織為樹枝狀晶和少量的等軸晶;主要由γ-TiAl相和τ2相組成;Fe和Al在等軸晶區(qū)有偏析存在。對合金Ti-40Al-10Fe和Ti-48Al-10Nb的對比實驗表明,Ti-40Al-10Fe的鑄造性能更佳,且消除了縮孔;顯微硬度達到498.35HV,遠大于Ti-48Al-10Nb的326.90HV。同時,討論了Fe對合金的組織和性能的影響。
　　 退火態(tài)組織主要由等軸γ晶的組織、高溫β相組

3、成;退火處理后的晶粒較細,TEM觀察發(fā)現(xiàn),退火態(tài)組織呈現(xiàn)條狀特征,同時出現(xiàn)大量孿晶且為真孿晶。時效熱處理的結(jié)果表明,Ti-40Al-10Fe合金的時效硬度曲線峰值出現(xiàn)在800℃保溫48小時處,但不顯著;合金的時效相未能觀察到;從熱力學和動力學角度分析了合金時效脫溶的驅(qū)動力以及新相從基體相中析出的轉(zhuǎn)變方式。
　　 根據(jù)相變不變線理論計算合金析出相偏離TiAl基體的(111)滑移面法線的角度不超過10°,有效的阻擋了位錯在滑移面的運