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TiAl基合金具有密度小、比强度高等优点,在航空航天及汽车工业行业具有广阔的应用前景,但是TiAl基合金室温塑性差、难加工等缺点严重的限制了它的应用。合金化是改善Ti Al合金性能的重要手段之一。Nb元素和Zr元素可以提高合金的强度,Zr与Ti同族,能够大量的置换钛铝合金中Ti原子的位置,具有较好的固溶强化作用;强β稳定元素Co通过改善钛铝合金电子结构和弹性性能,提高TiAl合金的延展性,但是Zr、Co对Ti43Al、Ti47Al合金的影响,以及Zr、Co对Ti43Al6Nb和Ti47Al6Nb合金的影响需要进一步的研究。本文向Ti43Al、Ti43Al6Nb、Ti47Al和Ti47Al6Nb合金中分别添加不同含量的Zr和Co元素,观察分析宏观组织及微观组织,结合EDS、XRD分析相的组成、显微偏析;进行室温压缩试验分析室温压缩强度及塑性变形量变化规律,观察断口形貌并分析断裂方式;分析组织与性能之间的关系。实验结果表明,Zr对Ti43Al和Ti43Al6Nb合金具有明显的优化效果。Ti43AlxZr合金随着Zr元素含量的增加,组织得到细化、压缩强度提高,添加5at.%Zr时,压缩强度达到最高1685MPa,提高了81.71%。Ti43Al6Nb-xZr合金随着Zr元素含量增加,组织先细化后粗化、析出相逐渐增多、压缩强度先上升后下降,添加2.5at.%Zr时,合金组织细化最佳、压缩强度最高,压缩强度则由对比合金的1979MPa提高到2162MPa,提高了9.25%。Zr对Ti47Al合金具有较小的优化效果。随着Zr元素含量的增加,显微组织先细化后粗化、析出相逐渐增多、偏析严重、强度先提高后降低,在0.5at.%Zr时合金细化效果最佳,压缩强度和塑性变形量分别为2158.03MPa、35.24%,分别提高了9.46%和7.64%。Zr对Ti47Al6Nb合金没有明显的细化效果,随着Zr元素添加量的增多,合金组织粗化、析出相逐渐增多、偏析严重、力学性能也逐渐变差。Co对Ti43Al、Ti43Al6Nb合金具有明显的优化效果。Ti43Al-xCo合金中,显微组织呈等轴晶形态;随着Co元素含量增加,等轴晶越来越小、力学性能也逐渐提高;添加2.5at.%Co时等轴晶最为细小,片层团由块状组织组成,压缩强度和塑性变形量由对比合金的927.21MPa、9.29%提高到2251.10MPa和28.42%,分别提高了142.78%和205.92%。Ti43Al6Nb-x Co的合金随着Co元素含量增加,组织先细化后粗化、强度和塑性均先上升后下降,添加1at.%Co时组织最为细小、力学性能最佳,压缩强度及塑性变形量分别为2223.61MPa、33.46%,分别提高了12.37%和17.28%。Ti47Al-1Co合金压缩强度为2041.14MPa,与原始合金的1971.5MPa相比,强度略有提高。Co对Ti47Al6Nb合金没有明显的细化效果,随着Co含量增加,组织粗化、偏析严重、力学性能下降。总体来说,Zr、Co对Ti43Al合金组织和性能的优化效果优于Ti47Al合金。Zr元素大量固溶于γ相中形成(Zr,Ti)-Al,固溶强化作用使合金力学性能提高;大量(Zr,Ti)-Al的形成则造成显微组织偏析,对力学性能不利。Co元素典型特征为钛钴B2相与γ相组成的块状组织,块状组织中又会析出铝钴相。合金断裂方式为仍然是脆性断裂。