热处理工艺对Ti48Al2Cr2Nb钛合金显微组织和硬度的影响

采用电子束熔炼(electron-beam melting, EBM)技术制备了Ti48Al2Cr2Nb钛合金。将合金在1 360℃加热10 min,分别炉冷至1 220℃、1 240℃、1 260℃和1 280℃保温60 min后空冷至室温。随后检测了未热处理和热处理的合金的显微组织和硬度。结果表明:未经热处理的Ti48Al2Cr2Nb合金显微组织由细小的等轴γ相和片层状γ/α相及少量B2相组成,硬度为257.3 HV0.1;在1 220℃保温后空冷的合金显微组织由等轴γ相和随机取向的片层组织组成,晶粒尺寸约为20~50μm,等轴晶粒的体积分数约为63.2%;随着在两相区加热的温度的升高,合金中片层组织尺寸、片层间距及γ相体积增大;在1 240℃保温后空冷的合金硬度最高,为352.9 HV0.1,在1 280℃保温后空冷的合金晶粒尺寸达到了800~1 000μm,等轴晶粒的体积分数下降至22.3%,硬度下降至312.3 HV0.1。

热处理对铸态Ti48Al2Cr2Nb1B合金组织和性能的影响

经真空自耗凝壳炉浇注得到Ti48Al2Cr2Nb1B合金试棒,通过显微组织观察和力学性能测试,研究了淬火及时效工艺对Ti48Al2Cr2Nb1B合金组织和性能的影响。结果表明,通过淬火+时效处理可以提高铸态Ti48Al2Cr2Nb1B合金的抗拉强度,但对其塑性的影响作用有限。经1 380℃×30 min/QC+1 240℃×6 h/AC处理后,Ti48Al2Cr2Nb1B合金可以获得均匀细小的双态组织,室温抗拉强度最高。

TiAl合金与ZrB2-SiC陶瓷非晶钎焊接头组织与力学性能

采用Cu41.83Ti30.21Zr19.76Ni8.19(at.%)非晶钎料对Ti48Al2Cr2Nb合金与ZrB2-SiC陶瓷进行真空钎焊连接,通过扫描电镜、能谱分析、X射线衍射以及万能试验机对接头的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:TiAl合金与ZrB2-SiC陶瓷钎焊接头的界面结构为TiAl/Ti2Al/AlCuTi/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+TiB+TiCu/Ti5Si3/ZS。当钎焊温度为910℃,随着保温时间的延长,靠近ZrB2-SiC一侧反应层宽度逐渐增大,接头中弥散分部的TiB和TiCu聚集长大。接头剪切强度随着保温时间的延长先上升后降低,当钎焊温度为910℃,保温20 min时,接头剪切强度最大,为187 MPa,通过对各工艺的接头断口分析,发现接头均断裂在陶瓷侧,断裂方式为脆性断裂。

Ti48Al2Nb2Cr合金的热腐蚀行为研究

为研究TiAl合金的热腐蚀行为,揭示其腐蚀机理,以提高TiAl合金的实际服役性能尤其是抗热腐蚀性能,通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了Ti48Al2Nb2Cr合金在75%Na_(2) SO_(4)+25%NaCl混合盐环境中的高温氧化行为及氧化层的组成和结构。结果表明:Ti48Al2Nb2Cr合金在该混合盐中服役时会发生严重腐蚀,经700℃氧化100 h后,其净质量变化为-16.53 mg/cm^(2)。这是由于Ti48Al2Nb2Cr合金在热腐蚀过程中表面形成的热腐蚀氧化层疏松多孔,与基体结合力差而导致不断脱落。该氧化膜无法阻止熔盐和氧气的内扩散以及基体元素的外扩散。同时,腐蚀产物NaNbO3在试样表面形成和聚集呈不规则块状结构,进一步破坏了合金表面氧化层的完整性,导致其抗热腐蚀性能进一步恶化.