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作为能替代航天航空工业飞行器发动机传统高密度镍基高温合金的新材料,具有正交结构O相为基体的Ti-Al系新型金属间化合物Ti2AlNb基合金被寄予了极大的期望。然而,Ti2AlNb基合金相变复杂,性能受显微组织变化敏感,且所含各元素之间熔点、蒸汽压和密度等相差很大,获得成分准确均匀,组织致密的铸锭困难。粉末冶金法制备Ti2AlNb基合金凭借其成分的可设计性,均匀的组织和优良的性能逐渐受到关注。本课题旨在探索粉末冶金法制备Ti-22Al-25Nb-2V合金的工艺路线,并对所制备的合金进行性能研究。采用粉末冶金法制备取得Ti-22 Al-25 Nb-2 V合金,利用OM、SEM、EDS以及XRD等手段对预合金致密化影响因素、预烧处理和反应烧结合金组织结构及热处理合金显微组织进行了研究,并对固溶-时效处理合金进行了硬度、密度测试和压缩实验。结果表明:(1)高径比为1:5,1200 MPa保压10 min成型预合金,经630℃预烧处理4 h,随后1000℃高温反应烧结1.5 h合金组织均匀,微观质量良好。片状的α2相镶嵌在基体B2相,部分边缘与针状、板条状O相连接,和基体B2相成为整体,部分边缘直接与基体B2相紧密接壤,此外有部分边缘既与O相包裹衔接,也与B2相直接结合,形成了(α2+β/B2+O)三相彼此依附、交叉共存的等轴状组织。(2)经预烧处理后,试样内部形貌由之前分散的片状颗粒交叉组织变成固结的整体。Ti元素颗粒和Al元素颗粒结合生成的α2相对钉扎B2相的长大有极大的作用,可有效阻碍晶界的迁移和晶粒的长大,起到细化合金组织的作用。(3)1100℃保温1.5 h油冷固溶处理后的合金显微组织主要由大量层片状β/B2相、少量等轴α2相及少量析出针状O相组成,且由于受到B2相晶界上有序B2相的钉扎作用,β/B2相与α2相的形貌均匀,长势不明显。时效处理的过程主要是针状或板条状O相从基体B2相析出的过程,且随着温度的升高,尺寸最大的板条状O相出现在800℃,当温度逐渐降低,板条状O相的厚度逐渐减小。(4)随着时效处理温度的升高,合金的相对密度值保持在80%左右,压缩和屈服强度均逐渐减小。维氏硬度加速减小,700℃保温12 h炉冷时效处理合金硬度值489HV,850℃保温12 h炉冷时效处理合金硬度值316 HV。