TiAl合金片层取向控制研究进展

TiAl合金因具有低密度、良好的高温强度以及抗氧化性,成为在航空航天及汽车行业具有重要应用价值的新型高温结构材料。对于全片层TiAl合金,通过控制α相沿非择优取向生长,获得平行于生长方向的片层组织,可显著提高其综合力学性能。TiAl合金的片层组织控制方法主要包括改变凝固路径法和籽晶法。综述了TiAl合金片层取向控制的现状及存在的主要问题,指出自引晶法和β相籽晶法是片层取向控制的新方法,将促进TiAl合金片层组织控制的工程化应用。最后,对TiAl合金片层取向控制的发展前景进行了展望。

籽晶法定向凝固TiAl基合金片层取向控制

TiAl基合金是一种在航空航天等领域极具应用前景的轻质高温结构材料,通过控制TiAl基合金中片层取向可显著提升合金在单向受力条件下的综合力学性能。本文介绍了籽晶法定向凝固技术在TiAl基合金片层取向控制的最新进展,回顾了传统Ti-43Al-3Si籽晶法所面临的问题,重点总结了近年来新发展的二次定向凝固法、原位自籽晶定向凝固法、准籽晶定向凝固技术以及高熔点金属籽晶定向凝固技术,这些技术有利于促进籽晶法定向凝固控制TiAl基合金片层取向的工程化进展。但TiAl基合金中不同相的实际生长取向的持续稳定需要籽晶引晶与动力学条件的相结合才能得以实现,因此,新型籽晶技术与定向凝固工艺条件的互相结合将是未来籽晶法的发展趋势。