TC11粉末钛合金的微观组织及其形成机理.pdf

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1、TCll粉末钛合金的微观组织及其形成机理徐桂华张绪虎赵翠梅王亮阴中炜(1航天材料及工艺研究所，北京100076)(2空间物理重点实验室，北京100076)文摘通过旋转电极制粉及后续的热等静压工艺制备了全致密的TC11粉末钛合金，分析了材料的微观组织，通过理论分析和有限元模拟的方式探讨了材料独特的微观组织的形成机理。分析结果表明：粉末冶金TCll的微观组织主要由条片a+fn间B相组成，同时还有部分细小的等轴Ot分布在粉末颗粒界面处。这种独特的微观组织是由两种工艺共同作用产生的。关键词TC11钛合金，粉末冶金，微观组织，热等静压Microstructur

2、eofPMTCllAlloyandItsEffectonMechanicalBehaviorXuGuihuaZhangXuhuZhaoCuimeiWangLiangYinZhongwei(1AerospaceResearchInstituteofMaterials&ProcessingTechnology，Beijing100076)(2ScienceandTechnologyonSpacePhysicsLaboratory，Beijing100076)AbstractFullydensedPMTC11alloywasfabricatedbyplas

3、marotationelectrodeprocess(PREP)andsubse—quenthotisostaticpressing(HIP)，itsmicrostructurewasobservedandtheevolutionmechanismisdiscussedbytheo‘reticalanalysisandFEMcalculation．Theresultsrevealthat，themicrostructureofPMTC11ismainlycomposedofplateletandfinetransformedBphase．Meanwh

4、ile，someequiaxed仅areobservedattheinitialboundariesofpow—ders．TheseuniquemicrostructuresarecausedbythePREPandHIP．KeywordsTC11alloy，Powdermetallurgy，Microstructure，Hotisostaticpressing0引言然而目前的研究较多关注于粉末冶金工艺的探钛合金具有比强度高、工作温度范围较宽和优异索，鲜见关于粉末冶金钛合金微观组织的报道。本文的抗腐蚀能力等优点，目前在新型战机机体结构上的以TC1l钛

5、合金为例，通过旋转电极制粉工艺与后续用量已经超过了铝合金，并呈不断上升的趋势J。的热等静压烧结技术制备了高性能粉末钛合金块体随航空航天技术的发展，要求航空航天结构件具材料。分析了材料的微观组织，并对其形成机理进行有更低的质量、更高的使用温度和更好的力学性能。了探讨。TC11(Ti-6．5A1-3．5Mo一1．5Zr-0．3Si)是一种典型1试验的仅一B型钛合金，具有良好的室温和高温综合性能，TC11钛合金的制粉试验在等离子旋转电极试验能够在500o【=条件下长期使用，是一种优良的航空航机上进行，试验所用原材料为商品化的TC11棒料。天结构材料，已经在

6、航空发动机的压气机盘、叶片、鼓热等静压试验在QNH32热等静压机上进行，热等静筒等构件上得到大量应用。压温度为930~C，保温时间2h。对粉末的成分、粒径热等静压粉末冶金工艺是制备粉末钛合金的一进行分析。通过ZeissEVO60扫描电镜分析了TC11种成熟方法，通过这一工艺能够制备出高性能、低成粉末的形貌和热等静压后材料的微观组织，并通过本的钛合金构件J。该工艺的基本流程如下所示：DEFORM3D模拟分析了该组织的形成机理。2结果与讨论棒材或型材材料粉末堕除气后2．1预合金粉末的形貌及成分分析包套驾粉末钛合金。对热等静压工艺而言，光滑的球形粉末颗粒是

7、最收稿13期：2012-08-28作者简介：徐桂华，1982年出生，博士，主要从事粉末冶金方面的研究工作一110一宇航材料工艺http：∥www．yhclgy．com2013年第3期