多组元微合金化高铌TiAl基合金微观组织的研究

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1、第30卷第1期2013年2月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．30No．1F色b．2013文章编号：2095—1248(2013)01—0066-05多组元微合金化高铌TiAl基合金微观组织的研究王艳晶，宋玫锦，王继杰，杜兴蒿(沈阳航空航天大学材料科学与工程学院，沈阳110136)摘要：研究了B、Hf、Y微合金化高铌TiAl基合金的铸态及热处理后的微观组织。光学显微组织观察表明，B、Hf、Y微合金化高铌TiM合金铸态组织为近层片组织，其0【：／y层片团得到细化；XRD分

2、析表明，除了d：和^y相，在铸态组织中还含有B(B：)、Y：0”Ym：。扫描电镜结合能谱分析表明，B(B：)相分布在层片团的边界附近，粒状Y：0，和YAl：分布在晶内和晶界，硼化物以条状或粒状分布在晶内和晶界。经过1260℃／20h+900℃／30min／AC热处理后，得到由0【：／吖细小层片团与等轴1晶粒组成的双态组织，p(B：)相基本消除，同时Ym：相消失，形成了富Hf的Y：O，和富Nb的钛硼化物。关键词：高铌TiAl合金；多组元微合金化；热处理中图分类号：TGl46．2文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095

3、—1248．2013．01．015Studyonmicrostructureofmulti-componentmicro-alloyingTiAI-basedalloywithhighNbcontentWANGYan-jing，SONGMei-jin，WANGJi-jie，DUXing-hao(SchoolofMaterialScienceandEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136)Abstract：Theas—castandheat—treatedmicrost

4、ructureofB，Hf，Ymicro—alloyedTiAI-basedalloywithhighNbcontentwereinvestigated．TheOMobservationshowsthat，theas—castmicrostructureofB，Hf，Ymicro—alloyedTiAl—basedalloywasnearlamellarmicrostructureinwhicha2／y1amellarcolonieswererefined．TheXRDanalysisshowsthat，besides仅2and1ph

5、ase，p(B2)，Y203，Y越2werealsoincludedintheas-castmicrostructure．TheanalysisofSEMcombinedwithEDSshowsthattheB(B2)phasewasdistributednearthelamellarcoloniesgrainboundaries，granularY203andYAl2，andgranularorstripborideexistedingrainsandgrainboundaries．Afterheattreatmentat12600

6、Cfor20h．at9000Cfor30minandsubsequentair—cooling，theduplexmicrostmcturescomposedwiththin仅2／1lamellarand1equiaxedaxisgrainswereobtainedinthealloy，theB(B2)phasehasbeenbasicallyeliminated，simultaneouslytheY舢2hasdisap-peared．andmeanwhileHf-richY，O，andNb—richtitaniumboridepha

7、sesformed．Keywords：highNbcontainingTiAlalloy；multi—componentmicro—alloying；heattreatmentTiAI合金具有低密度、高熔点、高弹性模量以及良好的高温强度、抗蠕变、抗氧化等优点，使其成为航天、航空及汽车用发动机耐热结构件极具竞争力的材料¨-31，8000C以上抗氧化性较差成为限制其在实际中应用的主要障碍。高Nb—TiAl基合金通过加入高熔点难熔金属元素Nb提高了合金的高温强度，改善了高温抗蠕变性和抗氧化性能，使合金的使用温度提高至9000C以上，同时又具

8、备普通TiAl合金的优点。多组元微合金化高Nb-TiAl合金是TiAl合金的主要发展方向之一。4o。在正确的合金成分设计基础上，通过合适的热处理工艺获得成分均匀、晶粒细小、层片较薄收稿日期：2012—09—20基金项目：