TiAl合金作為一種新型的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料,密度僅為Ni基高溫合金的一半,具有高比強(qiáng)度、高比剛度、良好的耐腐蝕性、耐磨性等特點(diǎn),替代Ni基高溫合金用作熱端結(jié)構(gòu)件可實(shí)現(xiàn)大幅度減重。本文以鑄造TiAl合金Ti-48Al-2Cr-2Nb（4822）為研究對(duì)象,系統(tǒng)研究了熱處理工藝對(duì)組織形貌和室溫力學(xué)性能的影響,主要研究成果如下:1發(fā)現(xiàn)鑄造TiAl合金的組織類(lèi)型對(duì)熱處理保溫溫度和冷速極其敏感。冷速越快越容易得到網(wǎng)籃組織,但是片層束體積分?jǐn)?shù)較低。隨著冷卻速率降低,網(wǎng)籃組織中的片層束體積分?jǐn)?shù)增大,網(wǎng)籃組織轉(zhuǎn)變?yōu)榻瑢咏M織。隨著熱處理保溫溫度升高,近γ單相組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)籃組織,接著轉(zhuǎn)變?yōu)榻瑢咏M織,最后變?yōu)槿瑢咏M織。2細(xì)小全片層組織、細(xì)小網(wǎng)籃組織、細(xì)小近片層組織、粗大全片層組織、細(xì)小雙態(tài)組織和細(xì)小近γ單相組織的TiAl合金斷裂韌性KIC值依次變小,分別為15.4 MPa·m1/2、12.81 MPa·m1/2、11.32 MPa·m1/2、10.5MPa·m1/2、8.32 MPa·m1/2 和 8.1 MPa·m1/2。3 TiAl合金組織結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋擴(kuò)展具有顯著影響。片層結(jié)構(gòu)抵抗裂紋擴(kuò)展能力高于γ... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１第二代合金、第三代合金、鈦合金、和鎳基合金在不同溫度下的比強(qiáng)度［２６】??近些年來(lái)，國(guó)外的一些單位和知名企業(yè)如ＵＥＳ、Ｈｏｗｍｅｔ公司、代頓大學(xué)，德國(guó)ＡＬＤ??

圖１．３所示，ｙ相為Ｌｌ〇型的有序面心正方結(jié)構(gòu)，（Ｘ２相為Ｄ０１９型的有序六方結(jié)構(gòu)，??而當(dāng)超過(guò)共析溫度點(diǎn)后有序ＣＸ２相則轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的（Ｘ相，晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕浇Y(jié)

ａｔ．％?ＡＩ??圖?１．２Ｔｉ－Ａｌ?二元相圖［２９］??如圖１．３所示，ｙ相為Ｌｌ〇型的有序面心正方結(jié)構(gòu)，（Ｘ２相為Ｄ０１９型的有序六方結(jié)構(gòu)，??而當(dāng)超過(guò)共析溫度點(diǎn)后有序ＣＸ２相則轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的（Ｘ相，晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕浇Y(jié)構(gòu)??（ｈｅｐ）。同時(shí)Ｙ相和０Ｃ２有著如下的晶體位相關(guān)系：（０００１?）ａ２?／／?Ｕ?１?１?ｈ，＜１丨７〇＞ａ２?／／?＜?１�。埃荆常埃�。??從Ｔｉ－Ａｌ二元相圖上我們可以看到，雙相合金的室溫ａ２和ｙ相并不是由凝固直接產(chǎn)生，??在Ｔｉ－Ａｌ二元相圖高溫區(qū)域存在兩個(gè)包晶轉(zhuǎn)變Ｌ＋ｐ—ａ和Ｌ＋ｏｔ—丫，隨著溫度的降低還會(huì)??發(fā)生ａ—ａｈ轉(zhuǎn)變，共析轉(zhuǎn)變ａ—⑴竹。在由ａ相向７相轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，合金的組織類(lèi)型??對(duì)冷卻速度的大小很敏感，當(dāng)冷卻速度較快時(shí)發(fā)生ａ—Ｙｍ轉(zhuǎn)變，當(dāng)冷卻速度較慢時(shí)發(fā)生??ａ—Ｙｌ轉(zhuǎn)變。由于丫單相合金是低對(duì)稱(chēng)度的面心四方有序結(jié)構(gòu)，其室溫塑性很低，而Ａ１??含量較低的ａ２－ｙ雙相ＴｉＡｌ合金其強(qiáng)度和塑性都優(yōu)于Ｙ單相合金


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