Ti/TiAl复合板大压下率热轧复合行为及组织性能研究

采用大压下率包套热轧法成功制备了界面无缺陷的Ti-6Al-4V(质量分数,%)/Ti-43Al-3V-2Cr(原子分数,%)复合板,并对复合板的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,界面区域无明显缺陷,成功避免了Kirkendall现象。复合板界面厚度约为230μm,根据相组成不同,可将界面分为2个区域,其中1区域为近Ti-6Al-4V合金界面处,主要由α/α₂+β/B2组成;界面2区域为近TiAl合金界面处,主要由α/α2+β/B2+γ组成。界面区域组织是由于Ti-6Al-4V合金中Ti元素扩散到TiAl合金层以及TiAl层的Al和Cr元素扩散到Ti-6Al-4V合金层所致。测试了复合板的界面维氏硬度和不同加载方式的三点抗弯强度。结果表明,界面1区域具有最高的显微硬度,横向试件垂直表面加载时复合板表现出最佳的抗弯能力,抗弯强度达到1150.82 MPa。基体和界面区域均为脆性断裂,界面结合处未发生断裂。     

热轧及热处理对Ti2AlNb合金板材显微组织及力学性能的影响

针对热轧后Ti₂AlNb基合金板材性能差,难以进一步实施冷轧的问题,本文将热轧后的板材进行不同相区的热处理,并对热轧及热处理后的显微组织及力学性能进行了系统的研究。结果表明:不同相区热处理后的显微组织内部变化差异较大。在较低温度热处理时α₂相含量增多,而在高温热处理时α₂相含量略微减少。随着热处理温度的升高,从B2相中析出的针状O相发生球化现象;且显微组织内部小角度晶界逐渐减少,位错密度也逐渐减小,而等轴状的再结晶晶粒增多。试样的织构分析表明,由于择优取向,热处理后B2相织构也发生了较大的变化,热轧后的{115}〈110〉织构组分向{001}〈110〉旋转立方织构转变,而{111}〈112〉织构组分随热处理温度的升高不断增强。随着热处理温度的升高,板材室温拉伸强度逐渐降低,伸长率则不断提高。经(1020℃,1 h,WQ)热处理后,板材屈服强度和伸长率分别为962 MPa和9.34%,较轧态试样分别降低12.3%和提高239.6%。这主要归因于O相的球化、α₂相体积分数降低、位错密度减小以及再结晶的共同作用。