TiAl基金属间化合物的发展(4)
发布时间:2021-06-06
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中国材料进展第28卷
图4[olo]y//[100]一沉淀相的高分辨透射电镜像,插入部分
为[001]y//[001],l沉淀相的傅立叶变换图
Fig.4
TheHRTEM
image
ofthe
precipitate
viewed
at[010],//
[100],1;in—set(a)shows¨IFFTimageofthe
precipitate
viewed
at[010],//[100]一
周5
Ti一48Al一10
Nb合金中yl相的显微组织
F培5
Themic'rostructureoftheTi一48Al—lONballoy
taken砒[110]
错能,从一90mJ/m2降低到50—60mJ/m2[311;②Nb使7相中含Al量降低,亚Al量TiAI中含有高浓度的Nb/Al反位原子缺陷‘32。引;③Nb促进普通位错的钉扎现象(图7),促进孪晶位错开动与交截(图8)。
图6高Nb—TiAl合金与普通TiM合金在676—760℃和不同应
力下的最小蠕变速率对比
啦6
Minimum
creepratesof
higllNb—TtAIalloyandconventional
TiAIalloysat
676—760℃anddifferentapplied
stresses
图7普通位错1/2<110]钉扎
Fig.7
The
pinningofI/2<1lO]ordinary
dislocatiom
图8孪晶变形和孪晶交截
Fig.8
The
twinning
andtwin
intersection
由于Nb原子和Al原子的尺寸差异大,Nb/AI反位
效切变应力,从普通TiAI合金的25MPa提高到
127
高了位错运动非热激活切变阻力(长程阻力),从普通
TiAl合金的10MPa提高到66MPa。Nb降低层错能促进
孪晶变形和孪品交截,导致应力集中松弛和提高断裂阻力,有利于提高韧塑性。低层错能TiAI合金具有高的塑性。
降低合金的Al含量是有利于强化的。一方面增加Nb/Al反位原子缺陷的数量,另一方面提高合金的组织稳定性,低灿合金的a相稳定性较高,有利于提高蠕变强度。总之,高Nb低Al是重要的合金化原则。
高Nb—TiAI合金的室温拉伸塑性可以达到2%以上。有序金属间化合物材料的拉伸塑性由于滑移系少而总是较低,但TiAI合金叶片在先进飞机发动机上的成功使用,证明了TiAI合金的室温拉伸塑性完全能够满足使用要求。近来我们研究室温拉伸缺口敏感性发现,
只要缺口半径大于0.5mm,高Nb—TiAI合金就没有室
温拉伸缺口敏感性(见图9)。3
高Nb TiAl工程合金制备、组织和性能
控制高Nb—Ti灿合金的组织是很关键的。细晶全