Ti2AlNb基合金具有高比强度、优异的抗腐蚀性和抗蠕变能力,是航空航天领域最具潜力的新型轻质高温结构材料[1,2]
与传统的钛合金相比,Ti2AlNb基合金有轻质、高强度和适用范围广等优势[3,4]
作为第二代Ti2AlNb基合金的Ti-22Al-25Nb(原子分数,%)合金由有序正交O相、有序体心立方B2相和密排六方α2相组成,其中滑移系较多的B2相属于塑性相,塑性较强;属于脆性相的α2相滑移系比较少,塑性较低;具有正交结构的O相,其塑性介于B2与α2相两者之间
合金的力学性能与其微观组织密切相关[5,6,7,8,9,10,11]
由B2相和O相两相复合组成的Ti-22Al-25Nb合金,具有最优的综合力学性能[12,13,14]
因此,近年来关于Ti2AlNb基合金尤其是Ti-22Al-25Nb合金的热处理工艺、微观组织与力学性能之间关系的研究越来越多[15,16,17,18,19,20,21,22,23]
进行合理的固溶+时效热处理工艺可显著改善Ti-22Al-25Nb合金的微观组织和性能[24,25],将其在(B2+O)两相区温度时效处理后基体中生成弥散分布的细小O相板条组织 [25,26]
周伟等[27]在930~1010℃对粗晶Ti-22Al-25Nb合金进行固溶实验,研究了固溶参数对其显微组织演变的影响
但是他只研究了(α2+B2+O)三相区温度对显微组织的影响,没有研究(α2+B2)两相区和(B2)单相区温度和不同固溶时间对显微组织的影响
王邵丽等[28]在960~1000℃对Ti-22Al-25Nb合金进行固溶实验,研究了在不同固溶温度下Ti-22Al-25Nb合金的微观组织形貌变化及复杂相组成、相比例的变化,但是没有研究时效处理对Ti-22Al-25Nb合金组织演变的影响
鉴于此,本文以在950℃/80 MPa/10 min条件下用放电等离子(SPS)烧结得到的粉末冶金Ti-22Al-25Nb(原子分数,%)合金作为初始材料,在940~1100℃和10~120 min条件下进行固溶处理和800℃/8 h时效处理,研究固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金微观组织和显微硬度的影响,统计分析B2相平均晶粒尺寸、尺寸均匀度以及次生板条O相的尺寸和数量,并建立固溶+时效合金的显微硬度演变模型
1 实验方法
采用SPS技术将Ti-22
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