ti-43al-9v-y合金显微组织及力学性能的研究

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1、工学硕士学位论文Ti-43Al-9V-Y合金显微组织及力学性能的研究MICROSTRUCTUREANDMECHANICALPROPERTIESOFTi-43Al-9V-YALLOY王威哈尔滨工业大学2008年6月+图书分类号：TG146.23U.D.C.:620.18工学硕士学位论文Ti-43Al-9V-Y合金显微组织及力学性能的研究硕士研究生：王威导师：孔凡涛副教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学+ClassifiedIndex：TG146.23U.D.C.:620.18D

2、issertationfortheDegreeofMasterinEngineeringMICROSTRUCTUREANDMECHANICALPROPERTIESOFTi-43Al-9V-YALLOYCandidate：WangWeiSupervisor：Asso.Prof.KongFantaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialProcessingEngineeringSchoolofMaterialsScienceandAffiliation:EngineeringDateo

3、fDefense:June,2008DegreeConferringInstitution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着TiAl合金实用化进程的发展，对TiAl合金板材制备以及其后续的热加工技术的需求越来越迫切。本文系统研究了Ti-43Al-9V-Y合金板材轧制过程中组织性能的演变；热处理对合金组织性能的影响；并初步探讨了Ti-43Al-9V-Y合金的超塑性。研究发现，经过不同道次的轧制，Ti-43Al-9V-Y合金显微组织已转变为主要由γ+B2相构成的双相组织，并有少量的α2相。轧制后，γ晶粒呈现等轴状

4、，晶粒尺寸为5~25μm，B2相呈网络状包围在γ晶粒周围，随着轧制道次的增加，B2相中析出的γ相板条状组织含量增加，富稀土相颗粒分布越来越均匀、更加弥散，而且尺寸越来越小。抗压强度随着轧制道次的增加而增加。经过3道次轧制后，屈服强度最高，达到861MPa，6道次轧制后，屈服强度最低，进一步轧制，屈服强度逐渐升高。热处理后的Ti-43Al-9V-Y合金均由γ、α2、B2三相组成，但热处理对显微组织形貌影响较大。不同的热处理温度条件下，铸态、锻态和轧态合金相变形成的等轴γ晶粒、B2相及层片组织含量不同。其中轧态组织在1200℃及1250℃热处理组织变化不明显；1280℃热

5、处理后，开始有层片析出；1300℃热处理时，形成双态组织；1320℃热处理时，层片组织大量降低，B2相大量生成，一部分高温α相降温过程中形成层片组织，另一部分α相降温过程中形成γ等轴晶。不同的热处理温度条件下，铸态、锻态和轧态Ti-43Al-9V-Y合金的力学性能发生显著变化。总体来说，轧态Ti-43Al-9V-Y合金热处理后的屈服强度较大；锻态Ti-43Al-9V-Y合金热处理后的压缩率较大；板材经过1320℃热处理硬度值最高，达到HV357。铸态Ti-43Al-9V-Y合金在900℃和950℃时拉伸，延伸率分别达到66.7%和17.0%。锻态Ti-43Al-9V-

6、Y合金在900℃和950℃时拉伸，延伸率分别达到85.8%和102.2%，锻态合金在950℃拉伸时表现出超塑性。轧态Ti-43Al-9V-Y合金在900℃、950℃和1000℃时拉伸，延伸率分别达到15.1%、76.5%和100.1%。随拉伸温度的提高，塑性显著增加，轧态合金在1000℃拉伸时表现出超塑性。关键词TiAl合金；板材；组织性能；热处理；超塑性-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofTiAlbasedalloysforhightemperaturestructuralapplications,itisur

7、genttofabricateTiAlsheetsanditshotworkingtechnology.ThispaperstudiedthemicrostructureandpropertyevolutionofTi-43Al-9V-Ysheetsduringrolling,theeffectsofheattreatmentonthemicrostructureandpropertiesofalloysafterdifferenthotprocessings,andsuperplasticityofTi-43Al-9V-Yalloysafterdi