離心力場(chǎng)對(duì)急冷TiAl基合金組織和性能的影響.pdf

1、本文利用離心鑄造的方法，在金屬型中澆鑄了目標(biāo)成分為T(mén)i-48Al-2Cr-2Nb(at.％)的TiAl基合金，隨后對(duì)其進(jìn)行熱等靜壓(HIP)處理(1270℃/173MPa/4hr)。在確保合金中各元素分布均勻性的前提下，研究了快速冷卻TiAl基合金晶粒尺寸和片層間距的變化規(guī)律，HIP工藝對(duì)其析出相尺寸的影響，以及TiAl基合金的顯微硬度和耐磨性能。 TiAl基合金的成分分布研究結(jié)果表明，熔煉過(guò)程中Al元素將產(chǎn)生一定的揮發(fā)，使得合

2、金中Al元素含量略低于目標(biāo)成分，而離心力場(chǎng)對(duì)成分均勻性無(wú)明顯影響。 研究結(jié)果表明，快速冷卻條件下TiAl基合金的晶粒尺寸變化和片層間距變化，以及HIP工藝對(duì)其析出相尺寸的影響都呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。樣品橫截面邊緣區(qū)域的晶粒尺寸最小，最大尺寸晶粒出現(xiàn)在過(guò)渡區(qū)域內(nèi)，片層間距和HIP過(guò)程中析出相在截面內(nèi)的尺寸變化符合拋物線(xiàn)規(guī)律。 金屬型離心鑄造TiAl基合金內(nèi)部存在難以消除的微觀縮松，鑄態(tài)樣品橫截面內(nèi)的顯微硬度分布不存在明顯的規(guī)律

3、性。HIP工藝明顯減小了樣品橫截面的顯微硬度平均值，且呈現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)律性，表現(xiàn)為中心區(qū)域附近較高，而邊緣區(qū)域較低。 耐磨性能研究結(jié)果表明，在50N/10min(載荷設(shè)定為50N，磨損時(shí)間設(shè)定為10min)和100N/5min實(shí)驗(yàn)條件下，鑄態(tài)樣品的摩擦系數(shù)為0.140；經(jīng)HIP處理后，在50N/10min和100N/3min實(shí)驗(yàn)條件下，材料的摩擦系數(shù)為0.158。HIP對(duì)TiAl基合金摩擦系數(shù)的影響，可歸結(jié)為兩方面的原因：一是消除