碳含量對(duì)TiAl合金凝固組織及性能的影響.pdf

1、本文采用水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉爐以及離心鑄鈦機(jī)制備不同含碳量的TiAl合金鑄錠及相對(duì)應(yīng)成分的棒狀試樣與階梯試樣。將合金鑄錠不同部位進(jìn)行線切割，然后經(jīng)過拋光腐蝕之后觀察其宏觀形貌，并借助XRD和SEM等試驗(yàn)方法對(duì)合金鑄錠與澆注試樣進(jìn)行測試分析，同時(shí)對(duì)澆注試樣進(jìn)行硬度與拉伸試驗(yàn)，通過觀察分析不同含碳量TiAl合金鑄錠以及離心澆注階梯試樣不同部位宏觀形貌、顯微組織和力學(xué)性能來研究碳元素對(duì)TiAl合金顯微組織及力學(xué)性能的影響。
　　通過對(duì)鑄錠

2、宏觀形貌與顯微組織分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)未添加碳元素時(shí)，TiAl合金鑄錠組織為粗大的柱狀晶；加入較少的碳元素（0.3at.％）時(shí)，合金鑄錠顯微組織得到細(xì)化，但未出現(xiàn)明顯的析出相；隨著含碳量的增多，晶粒進(jìn)一步細(xì)化，并有尺寸較小的析出相出現(xiàn)，此時(shí)合金鑄錠成分較為均勻，性能較好；當(dāng)含碳量過多時(shí)，由于析出相數(shù)量增多，而且尺寸較大，合金性能惡化。
　　在不同離心轉(zhuǎn)速條件下對(duì)含碳 TiAl合金階梯試樣（厚度分別為1 mm、2 mm和4 mm）進(jìn)行澆注發(fā)

3、現(xiàn)，離心轉(zhuǎn)速較低時(shí)，合金凝固過程較為緩慢，晶粒有長大的時(shí)間，因而晶粒比較粗大；而離心轉(zhuǎn)速過快時(shí)，會(huì)加大熔體對(duì)型殼的沖擊，影響其力學(xué)性能。冷卻速度較慢時(shí)，合金凝固時(shí)間較長，晶粒粗大；而冷卻速度過快，使得合金出現(xiàn)應(yīng)力集中等，影響其力學(xué)性能。
　　不同的凝固路徑合金的顯微組織不同。碳元素的加入可以促進(jìn)TiAl合金的α轉(zhuǎn)變，使合金胞狀顯微結(jié)構(gòu)過渡為層片狀，獲得組織較為均勻的TiAl合金澆注試樣。冷卻速度對(duì)TiAl合金顯微組織結(jié)構(gòu)影響也較為