Ti-45Al-5Nb合金定向凝固過(guò)程組織演化規(guī)律.pdf

1、TiAl合金是一種比較理想的、可以應(yīng)用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的先進(jìn)材料。在TiAl合金中加入適當(dāng)比例的Nb元素，不僅能夠使TiAl合金的高溫力學(xué)性能、抗腐蝕能力和抗蠕變抗性顯著提高，而且還可以保持較低的密度。此外Nb元素的添加在一定程度上還能夠使TiAl合金的室溫塑性得到改善，因此人們?cè)赥i-Al-Nb三元合金的凝固組織、加工性能以及力學(xué)性能等方面給予了廣泛的關(guān)注。
　　本課題從相圖熱力學(xué)計(jì)算和定向凝固試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì) Ti-45Al

2、-5Nb合金在定向凝固過(guò)程中的組織演化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。首先利用Thermo-Calc軟件結(jié)合 TT-TiAl數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì) Ti-Al-Nb三元合金的相圖進(jìn)行了計(jì)算，為分析Ti-45Al-5Nb合金在平衡凝固條件下的凝固路徑以及定向凝固組織和相組成奠定了一定的理論基礎(chǔ)。其次，研究了 Ti-45Al-5Nb合金在定向凝固過(guò)程中的組織演化規(guī)律，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論了初生相對(duì)凝固組織的影響。
　　對(duì)Ti-Al-Nb三元合金的等溫和變溫截面

3、相圖進(jìn)行計(jì)算后得到：平衡凝固時(shí) Ti-45Al-5Nb合金的初生相為β相；并分析了 Ti-45Al-5Nb合金的平衡凝固過(guò)程以及相選擇規(guī)律。最終得到Ti-45Al-5Nb合金的平衡凝固路徑，在不同凝固參數(shù)G/v的條件下，進(jìn)行了一系列的定向凝固實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知試樣沿著定向生長(zhǎng)方向可以劃分成原始鑄態(tài)組織區(qū)、競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)區(qū)、穩(wěn)態(tài)生長(zhǎng)區(qū)、α單相區(qū)、糊狀區(qū)和淬火區(qū)，在這幾個(gè)區(qū)域中還存在著以下幾個(gè)明顯的界面：定向凝固啟動(dòng)界面、共析轉(zhuǎn)變界面以及固-