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鎢W對含鈮TiAl基高溫合金（化學成分）顯微組織與力學性能的影響
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-06-25
TiAl基金屬間化合物已成為重要的新型高溫結構材料之一，由于其低密度、高溫高強度、高硬度以及良好的抗氧化性等突出優勢，具備了廣闊的應用前景與發展潛力。
TiAl基金屬間化合物已成為重要的新型高溫結構材料之一，由于其低密度、高溫高強度、高硬度以及良好的抗氧化性等突出優勢，具備了廣闊的應用前景與發展潛力。但其室溫脆性大、室溫加工性差、室溫與高溫性能之間匹配性不良等問題，極大地制約了TiAl基合金的實際應用。TiAl基合金的性能對微觀組織非常敏感，研究表明：細小的全片層組織或雙態組織具有良好的綜合力學性能。因此，調整合金的微觀組織是獲得良好的綜合性能的重要方法，而添加微合金化元素來改變顯微組織則是其中重要的手段之一。W是強β相穩定元素，對合金的組織與性能有重要影響。本文對3種不同鎢含量的TiAl合金經過熱等靜壓以后的顯微組織與其力學性能之間的關系進行了討論。
實驗所用材料經二次真空電弧重熔，然后利用冷壁坩堝磁懸浮熔煉爐在保護性氣氛中制成Φ20mm的鑄錠。隨后進行熱等靜壓處理，(熱等靜壓制度：氬氣保護，1260℃，150MPa，4h)，其名義成分分別為：Ti-45.7Al-5Nb-0.75W-1.4B（0.75W），Ti-45Al-5Nb-1W-1.4B（1W），Ti-45.1Al-5Nb-1.4W-1.4B（1.4W）。采用圓柱狀拉伸和持久試樣，測試部分尺寸為Φ3.99mm×23mm。室溫和高溫拉伸實驗在WDW-3100微機控制電子萬能試驗機上進行，應變速率為0.7×10-4/s，高溫拉伸溫度為700℃。在RDW5050型電子式蠕變持久試驗機上進行700℃的持久實驗。
隨W含量的增加，B2相的尺寸和數量呈拋物線增加的趨勢，主要分布于界面及晶界的交角處，對α2相與γ相片層及晶團起到了很好的釘扎作用，細化了片層間距及晶粒尺寸，添加1%W時細化效果最好。隨W含量的增加，合金的室溫及高溫強度呈上升趨勢，1.4%W時達到最大值；伸長率隨W含量的增加先升高后降低。W含量相同時，其室溫和高溫強度相差50～70MPa，而其室溫與高溫伸長率相差不大。隨W含量的增加，合金中等軸γ相的尺寸和數量呈逐漸增加趨勢，TiAl基合金相對應的持久壽命隨之下降。
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