Ta对新β型γ-TiAl基合金板材组织与性能的影响

本文以Ti-42.5Al-2Cr-0.2W与Ti-42.5Al-2Cr-0.2W-3Ta合金板材为研究对象,系统分析了Ta对两种合金的不同状态显微组织及硬度的影响规律与内在的机制变化。结果表明：加工状态下,未含Ta的组织中片层粗大且原始α晶粒较多;含Ta的组织片层细小均匀,再结晶晶粒数量多,原始α晶粒少。热处理状态下,含Ta的组织中片层球化趋势增加,B2相易分解为α2+γ。热处理时间延长,未含Ta的合金组织内的晶团长大速度更快。TEM组织中含Ta的合金板材组织中存在更多的β相以及少量的ω相,不含Ta的组织中β相少且无ω相。此外,硬度分析发现含有Ta的γ-TiAl合金板材硬度值低于不含Ta的合金板材,这与片层细小及β、ω相的数量有关。     

新β型Ta-TiAl合金的高温开裂行为

利用Gleeble-3800 型热模拟试验机对铸态TiAl-3Ta-x(Cr, W)合金进行了等温热压缩试验,研究了该合金在1150～1300 ℃及 0.1～1 s~(-1)应变速率下的高温变形后的开裂机理。结果表明:铸态合金表面开裂主要以 45°剪切开裂和纵向自由表面开裂为主,但起裂位置不同;合金的热变形损伤以及开裂行为对热加工参数极为敏感,且其开裂程度随着变形温度的降低、应变速率的增大以及变形量的增加而变化。合金在高温高应变速率下热变形,易在晶界附近形成高密度位错、变形位错与滑移带等微缺陷,并在进一步变形中形成微裂纹。微裂纹沿着β晶界、α_2/γ片层内、相邻晶粒之间、晶界与晶内等位置形核。