開發(fā)粉末冶金 TiAl 基合金
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Ti-Al系金屬間化合物具有較低的密度和優(yōu)良的高溫力學(xué)性能,是航空航天領(lǐng)域輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料的主要備選材料之一。從目前研究情況看,對Ti-Al系金屬間化合物的研究主要集中在Ti3Al和TiAl基…
Ti-Al系金屬間化合物具有較低的密度和優(yōu)良的高溫力學(xué)性能,是航空航天領(lǐng)域輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料的主要備選材料之一。從目前研究情況看,對Ti-Al 系金屬間化合物的研究主要集中在Ti3Al 和TiAl 基合金上。其中,TiAl 基合金擁有Ti3Al基合金無法比擬的優(yōu)勢,它不僅密度小,服役溫度高,而且擁有更好的高溫抗氧化性能。其服役溫度比Ti3Al基合金高200℃左右,而且具有與鎳基合金相當(dāng)?shù)目谷渥冃阅芎涂寡趸阅堋_@些突出優(yōu)點使得 TiAl 基合金顯示出在航空航天和軍事領(lǐng)域的良好應(yīng)用前景。
但是,TiAl基合金是一種有序正方點陣的晶體結(jié)構(gòu),滑移系比較少,這就決定了它存在著比Ti3Al基合金更嚴(yán)重的室溫脆性。由于粉末冶金工藝可以通過熱等靜壓處理球形預(yù)合金粉末來得到組織細(xì)小、均勻,并且完全致密的部件,因此用粉末冶金工藝開發(fā)TiAl基合金就越來越來受到人們的重視。目前正在研發(fā)的粉末冶金 Ti-46Al-2Cr-2Nb-( B,W) 就是通過熱等靜壓預(yù)合金球形粉末的方法來制備的。該合金主要成分為(at%):Ti49.2-Al46.7-Cr1.52=Nb2.05-B0.16-W0.095。該合金的球形預(yù)合金粉末已成功采用等離子感應(yīng)熔煉氣體霧化法來獲得,然后采用熱等靜壓工藝使之致密化成型。相比于擠壓等其它工藝,熱等靜壓工藝可使材料在高溫下受到各個方向相同的壓力,從而使粉末達到完全致密化;且可近凈成形形狀比較復(fù)雜的部件。在致密化之前,首先在振動的條件下將預(yù)合金粉末裝入碳鋼包套中,在400~600 ℃下抽真空并保持一段時間后密閉包套,然后進行熱等靜壓。熱等靜壓的溫度對組織以及材料的晶粒大小影響很大。Ti-46Al-2Cr-2Nb-(B,W)采用的熱等靜壓工藝為: 1200℃,3 h,壓力為140 MPa。經(jīng)過熱等靜壓處理后所獲得的組織為等軸晶組織,細(xì)小,均勻,但其伸長率很低,還需要進行熱處理來形成雙態(tài)組織或者全片層狀組織,這種組織的 TiAl 基合金在室溫下才具有良好的伸長率。Tag:金屬價格,彩鋼結(jié)構(gòu)