层片组织铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的900℃拉伸失效

材料科学与工程学报, 2014, 32(2): 157-162.

层片组织铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的900℃拉伸失效

朱春雷 ^1, , 邹靖华 ^2, , 姜明智 ^3, , 李胜 ^4, , 张继 ^5,

1.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

2.中航工业南方航空工业(集团)有限公司,湖南株洲412002

3.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

4.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

5.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

基金项目: 国家重点基础研究发展计划973资助项目(2011CB605503)

关键词： TiAl合金 , 高温拉伸 , 组织退化 , 高温氧化

Fracture Failure of a Cast Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr Alloy with the Lamellar Microstructure during Tensile Test at 900℃

ZHU Chun-lei ^1, , ZOU Jing-hua ^2, , JIANG Ming-zhi ^3, , LI Sheng ^4, , ZHANG Ji ^5,

1.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

2.中航工业南方航空工业(集团)有限公司,湖南株洲412002

3.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

4.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

5.钢铁研究总院,高温合金新材料北京市重点实验室,北京100081

Keywords： TiAl alloy , high temperature tensile , microstructure degradation , high temperature oxidation

本文在真空和大气中以两种位移速率(简称DR)测试了铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at.％)合金层片组织900℃抗拉强度,并采用SEM和EDS分析拉伸试样表面反应层形貌、断口及断口附近微观组织,以研究该合金900℃拉伸断裂失效行为.结果表明:当DR=1.5mm/min时,真空中拉伸试样和反应层开裂的大气拉伸试样抗拉强度基本相当;当DR降低到0.1mm/min时,真空拉伸试样和反应层明显破裂的大气拉伸试样抗拉强度分别降低130MPa和156MPa.位移速率降低造成基体组织退化所导致的强度降低值明显大于高温表面氧化所致的强度降低值.该合金900℃拉伸断裂失效是基体组织退化和高温氧化共同作用的结果,其中基体组织退化是主要因素.

参考文献

[1]	J.Yamaguchi;H.Inui .High-temperature structural intermetallics[J].Acta materialia,2000(1):307-322.
[2]	Y.W.Kim .Microstructual Evolution and Mechanical Properties of a Forged Gamma Titanium Aluminide Alloy[J].ACTA METALLURGICA ET MATERIALIA,1992,40(06):1121-1134.
[3]	Y.W.Kim .Effects of Microstructure on the Deformation and Fracture of γ-TiAl Alloys[J].Materials Science and Engineering A,1995,192-193:519-533.
[4]	张继,仲增镛.TiAl金属间化合物工程实用化研究与进展[J].中国材料进展,2010(02):9-13.
[5]	骆晨,朱春雷,李海昭,柳学全.铸造TiAl合金定向层片组织持久性能的试验研究[J].稀有金属,2012(05):700-705.
[6]	K.Maki;M.Shioda;M.Sayashi .Effect of Silicon and Niobium on Oxidation Resistance of TiAl Intermetallics[J].Materials Science and Engineering A,1992,153:591-596.
[7]	X.Y. Li;S. Taniguchi .Correlation of high temperature oxidation with tensile properties for Ti-48Al-2Cr-2Nb and Ti-48Al-2Cr-2Fe alloys[J].Intermetallics,2005(7):683-693.
[8]	贺跃辉.TiAl基合金高温拉伸力学性能的研究[J].热加工工艺,1996(04):7.
[9]	欧文沛.TiAl基合金高温动态损伤的研究[J].矿冶工程,1997(01):68.
[10]	贺跃辉,黄伯云,周科朝,欧文沛,雷长明,陈小群.TiAl基合金显微组织对高温拉伸力学性能的影响[J].中国有色金属学报,1997(01):75-79.
[11]	W.Liu;C.L.Chen;T.J.Xi et al.The Oxidation behavior of Ti46.5Al-5Nb at 900℃[J].INTERMETALLICS,2007,15:989-998.
[12]	S.Tsuyama;S.Mitao;K.N.Minakawa .Alloy Modification of γ-hase Titanium Aluminide for Improved Oxidation Resistance,Creep Strength and Fracture Toughness[J].Materials Science and Engineering A,1992,153:451-456.
[13]	董利民,崔玉友,杨锐,王福会.元素Si对TiAl合金抗氧化性能的影响[J].金属学报,2004(04):383-387.
[14]	Shigeji Taniguchi;Hiroyuki Juso;Toshio Shibata .Improvement in High-Temperature Oxidation Resistance of TiAl by Addition of 0.2 mass% Zr[J].Materials Transactions, JIM,1996(3):245-251.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网