Hf、Si合金化及熱處理對TiAl合金組織細化作用研究.pdf

1、鑄態(tài)TiAl合金組織存在柱狀晶粗大，脆性大，室溫塑性差等問題，為了細化TiAl合金顯微組織，提高綜合力學性能，本文選擇向TiAl合金添加元素Hf、Si以期達到細化目的。并將合金化后的TiAl合金進行雙溫熱處理，使其層片均勻細小。
　　這分別討論了含Hf、Si的TiAl三元合金凝固組織特征。Hf的加入使柱狀晶細化，含Hf的TiAl合金中出現(xiàn)了點狀和條狀的B2相。B2相是促進晶核形成的原因。當Hf的添加量大于5％時。晶粒細化趨勢明顯，

2、點狀B2相數(shù)量增多，明顯的促進大量晶核形成，Hf偏聚枝晶干。在研究含Si的TiAl三元合金中，發(fā)現(xiàn)了具有細化作用的Ti5Si3相，Ti5Si3相抑制α晶粒長大，促進等軸晶轉變。
　　同時研究了含Hf、Si的四元TiAl合金凝固組織特征。當Si含量為0.5%時，隨著Hf的加入，合金中柱狀晶區(qū)的粗大柱狀晶向細枝晶轉變，當Hf的含量為7%時，隨著 Si的加入，合金中柱狀晶區(qū)由細枝晶過渡到出現(xiàn)有利于力學性能提高的大量的等軸晶。該四元合金中

3、晶間分布著大量B2相與 Ti5Si3相，Hf的偏聚從枝晶干轉移到了枝晶間，起到穩(wěn)定B2相與Ti5Si3相的作用。
　　對 Ti-46Al-(3,5,7)Hf進行雙溫熱處理，討論不同固溶工藝，不同回火工藝對最終回火組織的影響，以期獲取最佳雙溫熱處理工藝。實驗研究表明：經過1380℃，1h的淬火工藝后再經過1280℃，3h的回火工藝，可以得到均勻細小的層片組織。
　　用所得出的最佳熱處理工藝應用到含Hf、Si的四元合金中，發(fā)現(xiàn)H