铸态Ti-47Al(W,Si)合金组织演化及力学性能研究

采用ISM熔炼制备了Ti-47Al和Ti-47Al-1.0W-0.5Si两种合金铸锭,分析了合金铸锭的宏微观组织演化规律。结果表明,铸锭组织为铸型壁与铸型底部双激冷柱状晶组织,柱状晶的生长方向为其择优取向0001晶向,其片层取向均与柱状晶的生长方向垂直。少量Si元素的加入在合金中形成了共晶Ti_5Si_3相,W元素起固溶强化作用,但W元素的加入以及铸型较快的冷却速率使室温组织中有少量的B_2相,并且合金元素的加入细化了Ti-47Al合金的片层组织。室温压缩试验表明,W、Si元素的加入显著提高了合金的综合力学性能,Ti-47Al(W,Si)合金压缩应变时,当应力方向与片层界面平行时具有较大的压缩屈服强度,合金断裂时裂纹以沿着α_2/γ片层界面的方式断裂。压应力方向与片层界面垂直时,具有较大的抗压强度和压缩应变量,断裂方式以裂纹穿过α_2/γ片层界面扩展断裂。