放电等离子体烧结Ti2AlNb基合金的时效析出行为及力学性能

摘要

基于正交有序相的Ti2AlNb基合金因具有良好的抗蠕变性能、强塑性以及高温抗氧化性能，而被广泛应用于航空航天领域。由于制备工艺的不同，合金的组织和性能会受到很大的影响。粉末冶金技术可以制备特定规格的Ti2AlNb基合金，从而在一定程度上避免了切削锻造件带来的性能波动和材料浪费。因此，通过改变 Ti-22Al-25Nb 预合金粉末的烧结和热处理工艺，进而研究合金的显微组织和性能具有重要意义。 鉴于此，本文探究名义成分为 Ti-22Al-25Nb 预合金粉末在不同相区烧结及冷却时 O 相的析出行为；根据相变及组织转变关系选取时效相区，进而研究Ti2AlNb基合金时效过程中O相的析出行为；最后对粉末进行预处理，研究粉末预处理对时效过程中O相析出行为的影响规律。其主要结论如下： （1）通过高温烧结构建的B2+O魏氏组织结构，提高了Ti2AlNb基合金的硬度。并且对于在非单相区处理的合金，O相板条的细化有利于提高合金的硬度。 （2）晶界容易产生α2相，但在炉冷时固溶温度的升高促进了α2相的溶解，当样品从单一B2相区进行炉冷时，α2相完全溶于基体中。在单一B2相区固溶处理的合金获得了完全的B2+O魏氏组织，此时样品表现出最高的硬度。 （3）在α2+B2+O相区放电等离子体烧结的Ti2AlNb基合金在B2+O相区时效，合金的显微硬度得到改善，随着时效温度的升高，硬度变化趋势与O相含量的变化趋势一致。硬度由O相含量和O板条的尺寸决定。 （4）经800℃时效的合金具有细小弥散的B2+O魏氏组织，具有最高的硬度。细小的B2颗粒是由于等轴O相晶粒的分解和B2板条溶于O相基体中而产生。 （5）放电等离子体烧结合金的微观结构取决于预合金粉末的形状和粒度，时效调节了B2?O的可逆转变。均匀和细小的B2+O魏氏组织提供了有效的析出强化，有利于提高合金的机械性能，合金的维氏硬度为448±9HV，极限拉伸强度为730MPa，伸长率为0.43%。

目录

李梦晨-论文

李

李梦晨-论文.pdf