【摘 要】
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本文主要研究了γ-TiAl基合金Ti-46Al的细化技术,主要包括两个方面内容:一是通过加入W、Si两种元素和改变成型方式来控制凝固组织,得到理想的铸态组织;二是通过热处理来细化
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本文主要研究了γ-TiAl基合金Ti-46Al的细化技术,主要包括两个方面内容:一是通过加入W、Si两种元素和改变成型方式来控制凝固组织,得到理想的铸态组织;二是通过热处理来细化粗大的铸态组织,得到细小的全层片组织。Ti-46Al二元合金的显微组织为粗大的全层片组织,平均尺寸宽300μm长1000μm。随着W元素加入量的增多,钮扣铸锭粗大的层片组织不断得到细化,树枝晶尺寸明显减小。在Ti-46Al-xW(x=0.5,2)三元合金中加入少量的Si元素后发现其树枝晶组织又得到进一步的细化。加入合金元素后,发现合金中存在粗大的B2相,其含量随合金元素含量的增加而增加。通过吸铸成型方式得到合金的组织非常细小,为全层片的等轴晶,Ti-46Al-2.5W等轴晶的尺寸大约为50μm。对铸锭进行固溶热处理后得到粗大的全层片组织,W和Si的偏析明显减小。经过后续的退火处理后,层片晶团尺寸明显减小,得到的是细小的取向不同的全层片组织。W和Si两种元素对合金的热处理过程的影响是不同的,W含量越高热处理细化效果越明显,Si的加入对热处理效果的影响与之相反。在对Ti-46Al、Ti-46Al-0.5W、Ti-46Al-2.5W和Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金的抗氧化性试验中发现:(1)加入合金元素W后,Ti-46Al合金的抗氧化性增加,随着W含量的增加抗氧化性增强;(2)同时加入合金元素W和Si,Ti-46Al合金的抗氧化性进一步得到改善;(3) Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金比Ti-46Al-0.5W合金的氧化层厚度减小了一半,即Si的加入明显降低了氧化层的厚度,改善了合金的抗氧化性能。
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