添加元素對熔模鑄造TiAl基合金組織性能及界面反應的影響.pdf

1、本文采用ZrO2陶瓷型殼,研究了Nb對熔模鑄造Ti-46Al合金組織和性能的影響,研究了W和B對熔模鑄造 Ti-45Al-7Nb合金組織和性能的影響;通過在型殼面層材料中添加不同單質(zhì)粉末(Ni、Al、Cu、Si、Cr、Mo、Fe、Nb、Ta),制備出9種含不同添加元素的ZrO2陶瓷型殼,研究了Ti-46Al合金和Ti-46Al-7Nb合金與這些型殼的界面反應,分析了合金與型殼界面反應的產(chǎn)物。
　　研究表明,在Ti-46Al合金中添

2、加 Nb后,顯微組織仍為近層片組織,晶粒尺寸為250～300μm。顯微硬度結(jié)果表明,隨著Nb含量的增加,合金顯微硬度不斷增加。室溫壓縮性能顯示,添加Nb后,合金的屈服強度均增加;其中, Ti-46Al-7Nb合金具有較好的壓縮性能,壓縮率為24.21％,抗壓強度為1715MPa。SEM斷口分析表明,添加Nb后,合金的斷裂類型仍為脆性斷裂。
　　在Ti-45Al-7Nb合金中添加 W后,顯微組織仍為近層片組織,晶粒略微細化,當W的添

3、加量為0.7at%時,晶粒尺寸最小,大約為180μm。顯微硬度測試表明,Ti-45Al-7Nb-1.0W的顯微硬度最大,為392HV。室溫壓縮性能顯示,Ti-45Al-7Nb-0.7W壓縮性能最好,壓縮斷裂強度為1821MPa,壓縮率為24.47%。SEM斷口分析表明,添加W后,合金的斷裂類型仍為脆性斷裂。
　　在Ti-45Al-7Nb合金中添加B后,觀察到彎曲的條帶狀硼化物;晶粒尺寸隨著B含量的增加而明顯細化,Ti-45Al-7

4、Nb-1.0B的晶粒尺寸僅為60～70μm。顯微硬度測試表明,顯微硬度隨著B含量的增加而增大。室溫壓縮性能顯示,添加B后,合金的壓縮率和抗壓強度均得到提高;其中,Ti-45Al-7Nb-0.5B壓縮性能最好,壓縮斷裂強度為2088MPa,壓縮率為26.89%。SEM斷口分析表明,添加B后,合金的斷裂類型仍為脆性斷裂。
　　通過反應界面的元素線掃描、面掃描可知,界面反應是一種擴散型反應,界面反應并不均勻;其中,添加Si的ZrO2型殼