Ti_3Al基金属间化合物氢脆敏感性研究

摘要

一、前言 美国宇航局（NASA）的新一代航天飞机（X-30）上,准备取消机身的防热瓦片来减轻自身重量,采用液态氢强制冷却机架和蒙皮,钛铝金属间化合物（α₂-Ti₃Al和γ-TiAl）是最有希望的候选材料。然而,许多学者研究指出,氢对Ti₃Al基金属间化合物的力学性能有较大的影响,且能形成氢化物。单相TiAl合金室温延性很差,通过添加合金元素（V、Cr、Mn）得到的双相（γ+α₂）TiAl合金,其延性有较好的改进,但是,新近研究表明,这种合金亦能形成氢化物,确实具有氢脆敏感性。尽管如此,人们依然努力寻找抗氢脆性能好的钛铝金属间化合物,最近K.S.Chan研究三种显微组织的Ti₃Al基合金后,认为精细网篮（fine basketweave）组织具有抗氢脆能力,且是很有发展的容忍氢材料。本文的目的是采用多种手段较深入研究网篮组织Ti₃Al基合金的氢脆敏感性及其氢致断裂行为。 二、材料和实验方法 本实验用料是真空非自耗电弧炉熔炼制成的铸锭,在β相区锻造加工至厚度16mm的板材,室温冷却。合金成分为Ti-24Al-11Nb（at％）。