长期热循环条件下全片层高<span>Nb</span>－TiAl合金显微组织稳定性

doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00495

金属学报

2013, Vol. 49

Issue (11): 1416-1422 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00495

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长期热循环条件下全片层高Nb－TiAl合金显微组织稳定性

方璐¹⁾,丁贤飞²⁾,张来启¹⁾,郝国建¹⁾,林均品¹⁾

1) 北京科技大学新金属材料国家重点实验室, 北京100083

2) 北京科技大学国家材料服役安全科学中心, 北京100083

MICROSTRUCTURE STABILITY IN A FULLY LAMELLAR HIGH Nb－TiAl ALLOY AFTER LONG－TERM THERMAL CYCLING

FANG Lu ¹⁾, DING Xianfei²⁾, ZHANG Laiqi¹⁾, HAO Guojian¹⁾, LIN Junpin¹⁾

1) State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials, University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083

2) National Center for Materials Service Safety, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083

引用本文:

方璐,丁贤飞,张来启,郝国建,林均品. 长期热循环条件下全片层高Nb－TiAl合金显微组织稳定性[J]. 金属学报, 2013, 49(11): 1416-1422.
FANG Lu, DING Xianfei, ZHANG Laiqi, HAO Guojian, LIN Junpin. MICROSTRUCTURE STABILITY IN A FULLY LAMELLAR HIGH Nb－TiAl ALLOY AFTER LONG－TERM THERMAL CYCLING[J]. Acta Metall Sin, 2013, 49(11): 1416-1422.

全文: PDF(5483 KB)

摘要:

分别在900和1000℃下对全片层Ti－45Al－8.5Nb(W, B, Y)合金进行了长期热循环(500和1000 cyc)实验,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)研究了该合金在不同温度长时热循环条件下的显微组织稳定性.研究表明, 合金经全片层热处理工艺后凝固偏析(Al偏析)仍未完全消除,900℃下长期热循环后Al偏析处易产生不连续粗化, 合金1000 cyc热循环后仍未发现α₂相的球化;1000℃下合金长期热循环后Al偏析处易析出大块γ晶粒,合金经500 cyc热循环后沿晶界产生了许多细小的等轴γ晶粒,同时α₂相在γ晶粒内球化析出. 1000 cyc热循环后晶界、晶内均有大量的等轴γ晶粒析出, 且晶粒内部有不同取向的长条状或颗粒状α₂相析出;合金1000℃下长期热循环后, 长条状或颗粒状α₂相从γ晶粒内沿晶面{111}_γ析出, α₂相与γ基体保持共格位向关系.

关键词 ：高Nb－TiAl合金, 热循环, 热稳定性, 相变

Abstract：

Microstructure stability in the fully lamellar Ti－45Al－8.5Nb(W, B, Y) alloy were investigated by OM, SEM and TEM after long－term thermal cycling (500 and 1000 cyc) at 900 and 1000℃. The results showed that Al－segregation could not be eliminated completely after the heat treatment. After long－term thermal cycling at 900℃, the discontinuous coarsening was inclined to occur in the Al－segregation region in the alloy. And almost no spheroidized precipitates ofα₂ were observed even after 1000 thermal cycles. After long－term thermal cycling at 1000℃, the massive γ grains were generated in the Al－segregation region. After 500 thermal cycles, the spherodized α₂ precipitates were produced within γ grains which were found at colony boundaries. After 1000 thermal cycles, however, the large equiaxed γ grains containing different orientation of plate－shaped precipitates of theα₂ phase were observed within the lamellar structure or at colony boundaries. After long－term thermal cycling at 1000℃, the plate－shaped or particle－shapedα₂, which is coherent with the γ matrix, precipitates on the {111}_γ plane in the γ grain interior.

Key words： high Nb－TiAl alloy thermal cycling thermal stability phase transformation

收稿日期: 2013-08-19

基金资助:

国家重点基础研究发展计划项目2011CB605500, 国家自然科学基金项目51171015,中国博士后科学基金项目2012M520166和高等学校博士学科点专项科研基金项目20120006120042资助

作者简介: 方璐, 女, 1990年生, 博士生

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