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本文考察了近α高温钛合金双态组织不同热处理制度和不同Al含量下α2有序相、硅化物的析出长大形态及分布规律,对不同时效时间下合金的热强性(持久性能、蠕变性能)和热稳定性(毛坯热暴露后室温拉伸性能)以及时效时间对性能的影响进行了系统研究。在此基础上,研究了第二相粒子在不同时效时间下析出长大过程引起的性能的变化,综合α2有序相和硅化物对热强性、热稳定性的协同作用,达到了热强性和热稳定性的良好匹配,进而实现了α2相和硅化物的最佳析出组合,获得了Al、Si元素含量的匹配范围。根据Ti-Al合金中α2相的临界电子浓度所需的Al含量原子百分比12%以及有序和无序部分的Ti原子和Al原子的百分比,建立关于α2相的体积分数的方程。通过对α2相的体积分数计算表明,在多元合金系中,电子浓度不再是决定α2有序相的体积分数的唯一因素,相同的电子浓度下Al和Sn的原子比率不同引起不同的α2有序相的体积分数。对于相同的电子浓度,Al的添加引起的α2有序相的体积分数增加比Sn的添加引起的程度大。元素含量对α2相的影响体现在同一时效温度下,铝含量较高合金中,α2相的形核率高,长大速度块。铝含量较低时,βt中α2相观察相对要困难,随时效时间增长α2相颗粒有细小弥散析出。近α高温钛合金中的α2相在时效处理条件下的析出特征主要由时效温度决定。时效温度的变化导致α2相的尺寸和分布都有很大的变化。时效时间主要影响α2相析出粒子的尺寸变化。在达到完全析出以前,时效时间的延长将导致α2相的单调长大。位错上α2相的观察显示,低温时效后α2相并没有明显的优先析出长大,仅稍有聚集。随时效时间的延长,Al、Si含量越高,合金拉伸强度增加越明显,Al、Si含量的变化对延伸率影响不大,但随着两种元素的增加,断面收缩率降低。合金热暴露后强度均有所提高,塑性在长时间时效后均下降,尤其高Al、高Si合金强度升高明显,同时塑性下降很大,体现了α2相和硅化物对合金热稳定性的从强化到脆化作用的转变。随铝和硅含量增加,合金的持久性能、蠕变性能明显提高。硅对持久性能、蠕变性能的影响作用比铝大。在两相区固溶后没有发现硅化物的析出,在随后的650℃和700℃时效后发现随硅含量增加,硅化物数量、长大速度均有增多加快趋势;并且容易出现大块、偏聚现象。高硅含量合金,随时效温度增高,硅化物长大速度明显加快,表明在硅含量较高时,时效温度对硅化物的析出影响较大。固溶而未经时效的样品中均未发现硅化物,表明在此硅含量范围内,硅化物是时效过程产物。