ti_2alnb基合金的研究进展

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1、第10卷第1期材料与冶金学报Vol.10No.12011年3月JournalofMaterialsandMetallurgyMarch2011TiAlNb基合金的研究进展2冯艾寒，李渤渤，沈军(哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨150001)摘要:针对Ti2AlNb基合金研究中亟待解决的问题，本文从以下几个方面对Ti2AlNb基合金微观组织与力学性能进行评述:合金成分、相变、锻造与轧制、焊接技术等，旨在更有效地使用Ti2AlNb基合金．关键词:Ti2AlNb;O相;Ti3Al中图分类号:TG146.

2、23文献标识码:A文章编号:1671-6620(2011)01-0030-09RecentadvancesonTi2AlNb－basedalloysFENGAi-han，LIBo-bo，SHENJun(StateKeyLaboratoryofAdvancedWeldingandJoining，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract:Presentreviewarticleisaimedtobrieflyoutlinetherecentadvan

3、cesonthemicrostructuralevolutionandmechanicalpropertiesofTi2AlNb－basedalloys，soastoprovideup－to－dateinformationregardingthealloycomponents，phasetransformation，forgingandrolling，andjoiningtechnique，withtheintentionthatfurthercost－effectiveuseofTi2AlNb－basedallo

4、yswillbefacilitated．Keywords:Ti2AlNb;Ophase;Ti3Al长程有序的超点阵结构减弱了位错运动和高温扩1Ti2AlNb基合金概要散，因而该合金不仅具有较高的比强度、比刚度，Ti3Al基金属间化合物主要由Ti3Al(即Ti－还有高温蠕变抗力、断裂韧性高、抗氧化性好、热［4，5］25Al)成分的有序密排六方(Hexagonalclosed膨胀系数低等特点，因此它已经成为最具潜packed，HCP)结构α2相组成，具有较高的比强力的新型航空航天用轻质高温结构材料，作为高度，较低的室温

5、塑性，工程应用的成分范围为:密度镍基高温合金的替代材料被寄予了极大的［6］Ti－(22－25)Al－(11－17)Nb(摩尔分数/%，期待．以下同)．Ti3Al基金属间化合物的韧化研究过程Ti2AlNb基合金性能对相组成和组织敏感，［1］中，McAndrew和Simcoe首先提出添加β稳定元如何实现材料组织与性能的精确控制成为研究的素Nb可以改善有序合金α2的室温塑性、断裂韧难点．目前，国内外的研究主要集中在成分设计和［2］热加工成形等方面．需要指出的是，航空航天飞行性和高温抗氧化性．Banerjee等人于1988

6、年对Ti－25Al－12.5Nb合金在β相区淬火时效时，采器关键部件的制备，要求降低Ti2AlNb基合金的用会聚电子束(ConvergentBeamElectron相对密度，提高飞行器的性能，因而如何在保证其Diffraction，CBED)首先发现了O(Orthorhombic)力学性能的基础上，降低相对密度，也是该领域研相，并对O相的形成机制、显微组织、相变、滑移究中亟待解决的问题．由于宇航部件结构复杂，多［3］以及力学性能进行了研究．为同种或异种材料连接，因此，Ti2AlNb基合金的Ti2AlNb是以有序正交

7、结构O相为基础的金焊接研究已经成为此类材料推广应用的关键属间化合物合金(可简称为Ti2AlNb基合金)，成问题．分通常在Ti－(18－30)Al－(12.5－30)Nb范由于Ti2AlNb基合金具有上述性能特征，发围，并含有少量的Mo、V和Ta等合金元素．由于达国家相继开展了积极的研究，并逐渐发展成为收稿日期:2010-11-25．作者简介:冯艾寒(1974—)，女，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨工业大学副教授;沈军(1965—)，男，哈尔滨工业大学教授，E－mail:junshen@hit.edu.cn．第1期冯艾寒等:

8、Ti2AlNb基合金的研究进展31轻质耐高温材料的前沿阵地．20世纪70年代，美22Al－23Nb复合材料方面取得了突破．在美国国空军实验室和美国通用电气(GE)公司在改善Ti2AlNb基合金已经应用到低风险的部件，如压［4］［20］Ti3Al塑性方面取得突破，已经批量生产Ti－24Al气机机壳以及其他静态部件中．Emura等人－14Nb－3V－0.5Mo合