Ti-45Al-7Nb-0.2B-0.1Hf-0.1Y合金显微组织

对Ti-45Al-7Nb-0.2B-0.1Hf-0.1Y合金进行了1300℃不同保温时间的热处理,利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)结合能谱分析(EDS)、X射线衍射等手段研究了该合金铸态和热处理后的显微组织。研究表明,合金的铸态组织为近层片组织,1 300℃长时间热处理后的组织为全层片组织。合金的铸态组织中包含γ相、α2相、β相及多种钇化物相,热处理后合金中β相消失,形成了富Hf的钇化物;随着热处理时间的延长,合金层片团变粗,层片间距变细。

W、B、Y微合金化高铌TiAl基合金高温抗氧化性研究

使用元素W、B、Y对Ti-45Al-8Nb合金进行了微合金化,研究了微合金化后高铌TiAl基合金在900℃静止空气中的断续氧化行为。结果表明,与Ti-45Al-8Nb合金相比,经过0.2B与0.1Y联合微合金化后合金的氧化增重小,氧化膜与基体的粘附性强,抗氧化性明显改善;经过0.2W与0.1Y微合金化后合金氧化增重明显,氧化膜容易脱落,合金抗氧化性下降;经过0.2B、0.2W、0.1Y联合微合金化后合金抗氧化性没有明显变化。对氧化膜进行的扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)分析表明,联合添加B、Y促进了合金中的连续致密的Al2O3条带的形成,W、Y联合微合金化的合金中靠近基体处未形成连续的Al2O3条带,并且混合层中形成了较厚的低铌含量的TiO2层。W、B、Y联合微合金促进了混合层中富Al2O3层的形成。

微量Y和Hf对高铌TiAl基合金高温抗氧化性的影响

使用元素Hf和Y对Ti-45Al-8Nb合金进行了微合金化,研究了微合金化前后高铌TiAl基合金在900℃静止空气中的断续氧化行为。结果表明,与Ti-45Al-8Nb合金相比,0.5Hf(mol%)微合金化后合金的抗氧化性无明显变化,0.1Y(mol%)微合金化后合金抗氧化性增强,0.5Hf与0.1Y联合微合金化后合金氧化膜与基体粘附性明显增强,但合金氧化增重明显。对氧化膜进行的扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)分析表明,单独添加Y及Hf、Y联合添加促进了合金中形成以Al2O3为主的连续致密的氧化层,Hf、Y联合微合金化的合金中存在局部内氧化现象降低了该合金的抗氧化性。

Ti-45Al-8(Nb,Hf,Y)-0.2B合金的高温抗氧化性

设计了铌当量约为8at%的3种成分合金:Ti-45Al-8Nb-0.2B,Ti-45Al-4Nb-0.5Hf-0.1Y-0.2B,Ti-45Al-7Nb-0.1Hf-0.1Y-0.2B(at%),研究了这3种合金在900℃静止空气中的断续氧化行为。研究结果表明:Hf、Y联合微合金化的合金氧化膜与基体粘附性明显增强;低Nb/Hf比值的Ti-45Al-4Nb-0.5Hf-0.1Y-0.2B合金的氧化增重小、抗氧化性强,高Nb/Hf比值的Ti-45Al-7Nb-0.1Hf-0.1Y-0.2B合金的氧化增重大,抗氧化性差。对氧化膜的扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析表明,Hf、Y的联合加入促进了Al2O3膜的须状生长形态,从而提高了氧化膜与基体粘附性,低Nb/Hf比值的合金中形成了较厚的连续致密的Al2O3膜,提高了合金的抗氧化性;高Nb/Hf比值的合金内存在明显的外氧化现象,导致了该合金抗氧化性下降。