《铸造技术》

文章标题:Ti-43Al-0.5Re-xCr 合金高温变形过程的 动态再结晶行为

文章作者:邵启航1,楚玉东1,2,陈晓飞1,卫贝贝1,马 彪1,唐 斌1,2
关 键 字:TiAl 合金;热变形;动态再结晶;Cr含量;组织演变;流变曲线
文章摘要:
TiAl合金是一种新型轻质耐高温金属结构材料,其优势在于低密度、高比强以及优异的高温性能。然而,由 于TiAl 合金具有热加工窗口窄、高温变形能力不佳等问题,这导致合金构件成形困难。 添加β稳定元素可以引入高温 下无序的β相,显著增强合金的热变形能力,但元素对合金热变形行为的具体影响机制尚不明晰。 基于此,以Ti-43Al 0.5Re-xCr(x=1、1.5、2,原子分数,%)合金为研究对象,分别在 1150、1200、1250℃温度下热压缩。 分析不同条件下的流 变曲线,并研究温度及Cr含量对合金热变形组织及动态再结晶行为的影响,同时阐明了Ti-43Al-0.5Re-1.5Cr合金 在1200℃/0.01 s-1 热变形条件下的微观组织演变。 结果表明,合金整体流变应力随温度和Cr含量的升高而降低。 合金 在1150℃热变形,组织中存在大量残余片层团,主要发生片层团的弯曲扭折破碎,因此变形抗力较高;而在1200 和1250℃热变形,合金组织大部分为高温无序α相,主要发生α相的连续动态再结晶,因此变形抗力低。随着Cr含量 提高,高温下为BCC结构的β相含量提高,因此变形抗力降低。在1200℃/0.01s-1/40%变形条件下,合金再结晶程度随 β 相含量提高而增加, 因此Cr含量的增加会提高合金中β相的含量进而促进合金的动态再结晶过程。 在Ti-43Al 0.5Re-1.5Cr 合金 1 200 ℃/0.01 s-1/40%条件下的变形组织中发现细小 β 相周围分布有大量小角晶界,其相连形成大量小 尺寸亚晶,因此形成更加细小的再结晶晶粒,β相起到了细化再结晶晶粒的作用。 通过研究Ti-43Al-0.5Re-1.5Cr合金不 同应变量条件下的微观组织,最终得出合金在1200℃/0.01s-1热变形条件下的微观组织演变规律。