元素al、o及热处理对铸态ti3al合金组织和性能的影响

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文元素Al、O及热处理对铸态Ti3Al合金组织和性能的影响作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：曹磊宗亚平教授东北大学材料与冶金学院杨锐研究员中国科学院金属研究所硕士学科类别：工学材料学2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：赵骧教授金剑锋副教授，李述军研究员东北大学2014年6月万方数据AThesisinMaterialsScienceEffectofelementsAI，0andheattreatment0nmicrostructurea

2、ndtensilepropertiesol●一--‘●ncastTi3AlalloyByCaoLeiSupervisor：ProfessorZongYapingProfessorYangRuiNortheasternUniversityJune2014槲陛声明㈣万方数据本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：营磊日期：

3、西l斗．o．『．03学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年∥一年口一年半口学位论文作者签名：曹磊签字日期：2。Jq-．07、03两年口导师签名：务弘哥签字日期：,20f牛．o7，D了万方数据东北大学硕士学位论文摘要元素A1、O及热处理对铸态Ti3Al合金组织和性能的影响摘要Ti3Al合金密度

4、低、比强度高、具有优异的高温性能，是航空、航天飞行器理想的轻质高温结构材料，但室温塑性较差限制了它的应用，关于提高Ti3Al合金的室温力学性能近些年己成为许多学者研究的重点。本文研究了元素Al、O对铸态Ti3舢合金组织和室温拉伸性能的影响；制定了多种热处理制度探索固溶温度、固溶时间、冷却速率和时效等参数对铸态Ti．22A1．15Nb．1Mo合金组织和室温拉伸性能的影响；采用脉冲钨极氩弧焊的方法对精密Ti3Al铸件进行补焊，评价了此工艺对原铸件性能的影响。研究表明：Al在18．5．21at．％范围内，随着A1含量增加，铸态Ti3Al合金中q2相的析出

5、量增加，尺寸增大。Al含量在18．5．20．5at．％之间时，随着Al含量增加室温强度大幅度降低，延伸率明显增加；而A1含量从20．5at．％增到21at．％，合金的抗拉强度和延伸率变化不明显，只是稍微降低。0含量在0．068wt．％到0．15wt．％范围内，随着O含量的增加，初生Ⅱ2相、细小的次生0【2／o相和B2相的形态、分布、所占的体积百分比没有明显变化。随着O含量增加合金的强度逐渐增大，延伸率总体趋势是降低，只是在中间存在波动。固溶处理的冷却方式为水淬和空冷时，铸态Ti．22A1．15Nb．1Mo合金室温主相是初生0【2相和B2相，随着固溶

6、温度的升高，初生Ⅱ2相的体积百分比减少，形态没有明显变化；炉冷时，Ti．22A1．15Nb．1Mo合金室温主相是初生o【2相、次生1]【2／O相和B2相，初生Gt2相和次生adO相在炉冷过程中粗化，随着固溶温度的升高，初生n2相和次生ct2／O相的体积百分比没有明显变化，但是粗化程度加剧。在(0【2+O)两相区时效，随着时效温度和时效时间的增加，次生(I,2／O相的体积百分比增加，尺寸增大；在(Ⅱ2+B2+O)三相区时效，随着时效温度和时效时间增加次生n2／O相的体积百分比减少，尺寸增大。在1020℃固溶lh然后冷却，随着冷却速率的降低，Ti一22

7、A1．15Nb．1Mo合金的室温强度降低，延伸率升高。以保温棉包裹缓冷的方式时，固溶温度和固溶时间对Ti．22A1．15Nb．1Mo合金的室温强度和延伸率没有明显的影响。在1020℃／lh／SC固溶处理后以不同的时效温度时效，Ti．22A1．15Nb。1Mo合金的室温强度先升高后降低，室温延伸率先降低后升高。III万方数据东北大学硕士学位论文摘要同质Ti．22A1．15Nb．1Mo焊丝补焊后的接头经1020℃／lh／SC热处理后的熔合区主要由c￡2相和B2相组成，补焊产生的热影响区很窄，组织和母材相近；同质焊丝补焊易在熔合区的晶界处产生微裂纹，使得

8、接头的力学性能很差。异质Ti-6A1-4V焊丝补焊后的接头经1020。C／lh／SC热处理后的熔合区主由a相和D相组成，补