论文部分内容阅读
本文研究了具有全片层组织的合金Ti-44Al-4Nb-4Hf-0.2Si-1B在700℃大气氛围中,一万小时热暴露过程中的长期热暴露的稳定性。采用透射电镜和扫描电镜等手段研究了合金在这个过程中的显微组织变化特征,并测试了相应的室温高周疲劳和拉伸性能。研究发现,经过热等静压和在α2单相区等温锻压后得到的合金Ti-44Al-4Nb-4Hf-0.2S-1B是一种a2+γ全片层结构。在合金晶界处存在着少量的等轴γ晶粒和残留着面积分数大约为3%的枝状B2(ω)相,合金组织中弥散分着硼化物组织。研究表明,长期大气高温热暴露导致合金α2+γ晶团内的α2层片发生了一定程度的α2→γ相变:部分α2层片转变成更为细小的Y层片。长期大气高温热暴露也导致合金中α2+γ层片条束上发生了一定程度的α2+γ→B2(ω)相变:条束上的部分α2+γ层片消失,代之以微米及亚微米尺度的B2(ω)块状相。在热暴露10000h后,B2(ω)相的面积分数达到8.4%。随着高温热暴露的逐渐进行,合金的室温塑性延伸率逐渐降低。在热暴露10000h后,合金的塑性延伸率约为热暴露前的三分之二。然而,长期高温热暴露对合金的室温拉伸断裂强度和条件屈服强度没有显示出明显的有害影响。在热暴露10000h后,其条件屈服强度总体上仍保持在600MPa级别。合金的室温疲劳性能没有显示出降低,相反,还有所提高,但是疲劳断裂的数据出现较大的离散现象。和单纯含Nb的TiAl合金相比发现,在复合添加Nb、Hf元素的TiAl合金中,热暴露所导致的“释氧脆化”和“B2+ω生成脆化”的影响较前者小。复合含Nb、Hf合金元素的TiAl合金有优于单纯含Nb的TiAl合金的高温热稳定性。