TiAl合金片層組織形成機理及摩擦磨損性能研究.pdf

1、本文選用浸滲-反應合成方法制備的Ti-50Al合金，通過OM、SEM及TEM等手段，系統(tǒng)地研究了熱處理過程中的升溫速率、保溫溫度、保溫時間及冷卻方式等重要因素對該合金組織和性能的影響，并提出一種簡單高效的熱處理工藝使Ti-50Al合金組織獲得細小均勻的全片層組織，同時對片層組織形成機理進行了分析。此外，本文還研究了不同載荷和滑動速度下Ti-50Al合金的摩擦磨損特性和機理。
　　研究結果表明，Ti-50Al合金組織致密，沒有較大孔

2、洞和缺陷，材料成分均勻，幾乎沒有偏聚現象發(fā)生。熱處理工藝研究表明：Ti-50Al合金在1400℃以上短時間保溫緩慢冷卻即可形成晶粒大小為150mμ左右的片層組織，而利用快速升溫雙溫熱處理工藝則可以將其細化至30mμ左右，實驗時最佳的熱處理工藝為：(快速升溫)1250℃×3h空冷+(快速升溫)1400℃×5min爐冷。
　　Ti-50Al合金的片層組織由單個2α片和多個γ片組成，γ相在()2αα相上析出，通過切變機制形成6種不同位相

3、，構成真孿晶、偽孿晶、有序籌等界面特征，隨后γ相長大形成較大片層。此外，γ相也在γα2和γγ界面處析出，形成細小的片層。
　　摩擦磨損試驗結果表明：當滑動速度在1.0m/s以下時，具有片層組織的Ti-50Al合金的摩擦系數保持在0.5左右不變，磨損量隨載荷和滑動速度的增大而增大，磨損機制主要為磨粒磨損；而當滑動速度大于1.5m/s時，其摩擦系數升高，磨損量急劇下降，磨損機制發(fā)生變化，以對磨盤的氧化磨損和粘著磨損為主。與鑄態(tài)合金相比