第１期

林均品等：ＴｉＡＩ基金属间化合物的发展

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图９高Ｎｂ—ＴｉＡｌ合金的室温拉伸缺口敏感性与缺口半径的关系

曲线

Ｆ喀９

Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｔｈｅｎｏｔｃｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ

ａｎｄｎｏｔｃｈｒａｄｉｕｓ

ａｔｒｏｏｍ

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

ｔｅｎｓｉｏｎ

ｆｏｒｈｉ【ｇｈＮｂ

ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ

ＴｉＭａｌｌｏｙｓ

片层组织具有最佳综合性能，细晶全片层组织的强度和塑性、韧性都是较好的。在变形合金和铸造合金中都可以得到均匀的全片层组织，但晶粒（片层团大小）一般

只能达到１００～１５０Ｉｘｍ，片间距０．２～０．３斗ｍ。进一步细化晶粒比较困难，要有特殊的热处理才能得到更细的

晶粒。双态（ＤＰ）和近ｙ（ＮＧ）组织可以得到更细的晶粒，短时拉伸性能好但蠕变性能较差。在高Ｎｂ—ＴｉＡＩ工程合金的发展中，恰当的工艺得到合适的组织是很重

要的。

近年来在大尺寸高铌ＴｉＡＩ合金的制备和加工工艺方面取得了很大进展。普通ＴｉＡＩ合金一般采用真空自耗电弧炉熔炼和等离子冷床炉熔炼。在国外已经可以得

到３ｔ重的ＴｉＡＩ合金。我国因为企业介入ＴｉＡＩ合金研究

较少，目前只能利用真空自耗熔炼和等离子冷床炉熔炼

出小于１００ｋｇ铸锭。研究表明，当高Ｎｂ—ＴｉＡｌ合金铸锭尺寸较小时（１６０～２００ｍｍ），可以用真空白耗电弧炉

熔炼，得到成分和组织均匀的材料。当铸锭尺寸较大

时，需要注意发生开裂等问题。

高铌ＴｉＡ！合金铸锭显微偏析是一个重要问题，大尺寸铸锭显微偏析更加严重。无论采用２次凝壳熔炼和等离子冷床炉熔炼的高Ｎｂ—ＴｉＡｌ合金铸锭，都存在着３种显微偏析（图１０），凝固过程中产生枝晶问ｓ偏析，在ＪＢ—ａ相区产生卢偏析、由于理一ｙ＋ｄ：＋卢相变而产

生ａ偏析。枝晶问Ｓ偏析导致产生枝晶间高Ａｌ低Ｎｂ偏

析区，和枝晶问氧化物和硼化物富集区。口偏析产生高Ｎｂ低Ａｌ的｜ＩＢ相偏析，和高Ｎｂ偏析区，当Ｎｂ量高达１０％就会产生ａ—ｙ＋ａ２＋卢相变，导致ａ偏析，在ｙ＋ａ片层组织中局部出现了口片层。显微偏析会造成带状组织，和残余口相的存在，降低了合金性能。正确的工艺可消除偏析，使组织中无Ｂ２相和带状组织产生口引。

我们用多次等温锻造可得到大变形量的高质量饼材，锻件晶粒均匀细小，表现出优异的室温和高温力学性能Ⅲ。３８１。还成功地制备出挤压棒材和轧制板材。图１ｌ是经多次锻造的大变形量锻饼，锻件质量比较好。为双态组织，晶粒均匀细小，晶粒大小为２０斗ｍ左右（见图１１ｂ）。表现出优异的综合力学性能，图１２是多次锻造后的高Ｎｂ—ＴｉＡＩ合金的室温拉伸曲线，室温塑性达

到２．３％。

Ｆ培１０‰ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ

图ｌＯ高ＴｉＡｌ合金中３种铸锭显微偏析

ｏｆ

ｍｉｃｒｏ—ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｓ：Ｓｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ，芦ｓｅｇ－

ｒｅｇａｔｉｏｎａｎｄ

ａ

ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｆｏｒｈｉｇｈＮｂｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ

ＴｉＭａｌｌｏｙ

图１１多次锻造后的高Ｎｂ—ＴｉＡＩ合金锻饼（ａ）及组织（ｂ）

Ｆｉｇ．１１

Ｍｕｌｔｉ—ｓｔｅｐｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｆｏｒｇｉｎｇ

ｐａｎｃａｋｅｓ（ａ）ａｎｄｔｈｅｉｒ

ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ｂ）