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铸型种类及热处理对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织和力学性能的影响

张有为  
【摘要】:塑性低是阻碍Ti Al基合金实用化的障碍之一,但在影响塑性的因素方面缺少对比和深入研究。本文对比研究了石墨型、金属型和陶瓷型成形Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的宏观凝固组织、显微组织和力学性能。基于提高合金塑性设计热处理工艺,研究了其对组织和力学性能的影响。结果表明:长方形横截面柱状晶均对长,石墨型的最终凝固线最长、金属型的次之、陶瓷型的最短;铸态相组成均为γ-Ti Al、α2-Ti3Al和B2三相,显微组织均为以γ为主的层片状,力学性能无明显差别。采用钛合金常用热等静压工艺不能完全消除缩松等缺陷。设计1160℃/130MPa/3h热等静压工艺可完全消除缩松等缺陷,相组成与铸态相同,显微组织由层片状变为块状,α2由块状分布变为γ晶粒间分布,铸态块状B2消失、发现室温存在弥散分布的B2颗粒。设计出热等静压+淬火-回火-短时高温处理工艺,获得细化的近层片组织,石墨型成形的合金力学性能得到提高。采用Y2O3陶瓷型可完整成形小尺寸叶片,内外部质量良好。


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