文档名：Ti44Al6Nb2Fe合金低温超塑性及高温拉伸组织演化
摘要：为改善高NbTiAl基合金的热变形能力,本研究利用Fe部分替代高NbTiAl基合金中的Nb,熔炼制备新型高Nb含Fe的Ti-44Al-6Nb-2Fe合金.首先对合金铸锭进行包套锻造,再对锻造合金在800～1000℃、1x10-4s-1初始应变速率下进行高温拉伸实验,对合金的高温拉伸变形行为和组织演化行为进行研究.结果表明,合金中含有较多B2相,占30％～40％,随高温拉伸温度升高,合金动态再结晶作用增强,位错减少,晶粒尺寸增大,晶粒长径比降低,这些组织演化特征与合金的应力-应变状态和热变形能力提升相对应.合金在800℃和850℃拉伸变形时,B2相为硬脆相,B2相及B2/y相界面处的应力集中导致该区域形成大量裂纹及孔洞(800℃时孔洞百分比为14.5％),延伸率较低(800℃时延伸率为123.1％),甚至发生提早断裂,试样断裂处颈缩现象明显;合金在900℃拉伸变形时,应变速率敏感指数m=0.284,延伸率明显提高(900℃时延伸率为163.0％),试样断裂处仍有颈缩现象;合金在950℃和1000℃拉伸变形时,B2相转化为"软"相,发挥了很好的应力-应变协调作用,B2相与γ相之间发生了广泛的晶界滑动,组织中几乎无裂纹孔洞出现,延伸率陡然提高(950℃时延伸率为307.9％),试样断裂处无颈缩现象,合金具备超塑性,但该合金在TiAl基合金中属于低温超塑性.较高的B2相含量及其所发挥的优异的应力-应变协调作用是该合金具备低温超塑性的重要原因和特色之处.
Abstract：Inordertoimprovethehotdeformationprocessingcapabilityofhigh-NbTiAlbasedalloys,thisstudyusedtheFeelementtopartlyreplacetheNbelementinhigh-NbTiAlbasedalloystopreparethenew-typehigh-NbandFe-containedTi-44Al-6Nb-2Fealloy.Thealloyingotwasfirstlyisothermallypackageforged,andthenthehigh-temperaturetensiletestingwascarriedoutonthisforgedalloyattheinitialstrainrateof1×10-4s-1andtemperaturesof800-1000℃,andthehigh-temperaturetensiledeformationbehaviorandmicrostructureevolutionbehaviorofthealloywerestudied.TheresultsshowthatthealloycontainsmoreB2phases(30％-40％).Withtheincreasingoftemperature,thedynamicrecrystallizationeffectincreases,dislocationdecreases,grainsizeincreases,andaspectratioofgrainsdecreases,allofwhichcorrespondtothestress-strainstateandenhancementofhotdeformationprocessingcapabilityofthealloy.Whenthetensiletestingisat800℃and850℃,B2phaseisabrittlephase,andthestressconcentrationintheregionsofB2phaseandB2/γphaseinterfaceleadstotheformationofalargenumberofcracksandholes(14.5％cavityat800℃),resultinginalowelongation(123.1％elongationat800℃),eventheearlyfracture,andtheneckshrinkageisobvious.Whenthetensiletestingisat900℃,thestrain-ratesensitiveexponentmis0.284,theelongationissignificantlyincreased(163.0％),andtheneckshrinkagestillexists.Whenthetensiletestingisat950℃and1000℃,B2phasehastransformedintoa'soft'phasethatplaysagoodroleinstress-straincoordinationeffect,andextensivegrainboundaryslidingbetweenB2phaseandyphasecanbefound.Thereareal-mostnocracksandholesinthemicrostructure,andtheelongationincreasessharply(307.9％at950℃)withoutneckshrinkage.Thealloyhassuperplasticityat950℃and1000℃,whichbelongstolow-temperaturesuperplasticityforTiAlbasedalloys.ThehighercontentofB2phaseanditsexcellentstress-straincoordinationeffectaretheimportantreasonsandcharacteristicsforthealloyyieldingthelow-temperaturesuperplasticity.
作者：董书琳 曲迎东 陈瑞润 郭景杰 王琪 李广龙 张伟 于波 Author：DONGShulin QUYingdong CHENRuirun GUOJingjie WANGQi LIGuanglong ZHANGWei YUBo
作者单位：沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001沈阳铸造研究所有限公司高端装备轻合金铸造技术国家重点实验室,沈阳110027
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(1)
分类号：TG146.2
关键词：钛铝基合金 高温拉伸 超塑性 组织演化 电子背散射衍射
Keywords：TiAlbasedalloy high-temperaturetensile superplasticity microstructureevolution EBSD
机标分类号：TG146.2TG306TU375
在线出版日期：2024年3月19日
基金项目：Ti-44Al-6Nb-2Fe合金低温超塑性及高温拉伸组织演化[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(1)董书琳 曲迎东 陈瑞润 郭景杰 王琪 李广龙 张伟 于波为改善高NbTiAl基合金的热变形能力,本研究利用Fe部分替代高NbTiAl基合金中的Nb,熔炼制备新型高Nb含Fe的Ti-44Al-6Nb-2Fe合金.首先对合金铸锭进行包套锻造,再对锻造合金在800～1000℃、1x10-4s-1初始应变速率下进行高温...参考文献和引证文献
参考文献
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