TiAl基合金低温超塑性变形的力学行为

摘要

采用恒应变速率和应变速率递增实验研究了Ti-48Al-2Cr-0.2Mo(摩尔分数,%)合金在常压空气中的低温超塑性变形力学行为,并且探讨了TiAl基合金的低温超塑性变形机理.研究结果表明,TiAl基合金的变形组织具有良好的空气中低温超塑性变形性能.在t=900 ℃,ε*=5×10-4s-1时,伸长量δ达到最大值为413%,即使在较低的温度(t=800 ℃)和较高的应变速率(ε*=1×10-3s-1)下变形,伸长量δ值仍然超过300%.在整个变形区间m值均大于0.3,mmax为0.78.当t＞900 ℃或ε*＜5×10-4s-1时,剧烈氧化导致超塑性变形性能的恶化和脆性断裂.在900～950 ℃之间,TiAl基合金超塑性变形的热激活机制发生转变.实验测得TiAl基合金在800～900 ℃ 时超塑性变形的热激活能为Qav=178 kJ/mol,这个数值介于γ-TiAl的蠕变体积激活能和TiAl基合金的空位迁移能之间,而接近于后者,因此,TiAl基合金低温超塑性变形的速率控制机制是晶界扩散.