箔箔法制备轻质高强Nb-TiAl系合金

admin · 发表于 2023-10-7 16:32:38

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Ti-Al金属间化合物具有良好的高温性能，及较低的比重，航空发动机高温结构件重要的候选材料之一。但是由于Ti-Al金属间化合物室温韧性和高温抗氧化性较差，成为工程应用的障碍。本文利用金属箔叠加反应烧结(“箔-箔”法)技术制备TiAlNb金属间化合物合金。主要研究了不同的制备工艺，例如：金属箔铺叠次序、冷轧、热处理条件、热压等，并用背散射电子显微镜(BEI)、X射线衍射仪(XRD)以及能谱分析(EDS)，对所制备样品的组织结构进行研究。此外，本文还探讨了加热时箔箔间的反应过程；并对箔-箔法制备TiAl环材合金材料进行了初步探索。主要研究内容如下：第一，本文采用“箔-箔”法，通过不同工艺制备出具有不同组织的TiAlNb 合金板材。在1 200 ℃、保温5 h 条件下，按照Ti-Al-Nb铺叠次序得到叠层组织合金，其叠层组织间分布均匀，片层主要由σ 相、δ 相、α2 相及γ 相组成，不同相的成分梯度较大，且有较多孔洞的出现。在1 200℃、35 MPa 下热压后，得到了致密均匀的组织。第二，“箔-箔”法制备三元合金的反应过程较为复杂。既有TiAl自蔓延反应，也有各相之间的扩散反应。通过热压可以加快反应，形成均匀组织，并且消除孔洞。第三，利用“箔-箔”法成功制备了具备一定尺寸和形状的TiAl合金环材。

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