γ-TiAl基合金的脈沖電流燒結(jié)與成形性能.pdf

1、γ-TiAl基合金具有低密度、高熔點(diǎn)、良好的高溫強(qiáng)度以及出色的抗氧化、抗蠕變和抗疲勞性能，成為最有發(fā)展前景的航空材料之一。但是TiAl基合金塑性差、難加工的缺點(diǎn)限制了它的廣泛應(yīng)用。晶粒尺寸是影響材料性能的重要因素，以傳統(tǒng)的鑄造和熱變形加工方法一般難以獲得細(xì)小均勻的組織。脈沖電流輔助燒結(jié)由于其升降溫速度快、燒結(jié)時間短、組織結(jié)構(gòu)可控、致密度高等優(yōu)點(diǎn)被用于制備TiAl基合金。
　　本文利用脈沖電流輔助燒結(jié)技術(shù)，對γ-TiAl預(yù)制合金粉進(jìn)

2、行燒結(jié)。在燒結(jié)過程中，設(shè)定了不同的燒結(jié)溫度、升溫速度、燒結(jié)時間等工藝參數(shù)，研究其對合金微觀組織的影響。對燒結(jié)后不同組織的試樣進(jìn)行了高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，得出了不同組織對超塑性能的影響，實(shí)現(xiàn)了低溫超塑性。在超塑性拉伸實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對等軸近γ組織和全片層組織進(jìn)行了葉片的超塑擠壓模擬嘗試。
　　脈沖電流輔助燒結(jié)：當(dāng)γ-TiAl粉末升溫速率分別以4.5、3.8、3、2.5、2℃/s加熱到1250℃，燒結(jié)5min的條件下，分別得到了等軸細(xì)晶近γ組織

3、、細(xì)晶雙態(tài)組織、近片層組織、細(xì)全片層組織、粗全片層組織。且晶粒細(xì)小，等軸近γ組織晶粒最小為4μm。
　　高溫拉伸實(shí)驗(yàn)：對燒結(jié)后不同組織的試樣進(jìn)行高溫拉伸測試。結(jié)果表明等軸細(xì)晶組織高溫拉伸性能相對最優(yōu)，在950～1000℃℃，應(yīng)變速率為1.040×10-4s-1~2.083×10-4s-1時獲得的延伸率超過240％，最大延伸率達(dá)到437%，實(shí)現(xiàn)了低溫超塑性。通過觀察在拉伸材料上發(fā)現(xiàn)了孔洞，材料內(nèi)的孔洞對材料的延性有一定的幫助，拉伸后