铸态高Nb-TiAl合金高温蠕变变形及断裂机制

作     者：肖树龙 梁振泉 赵浩 郭应飞 郑云飞 徐丽娟 薛祥 田竟 陈玉勇 XIAO Shu-long;LIANG Zhen-quan;ZHAO Hao;GUO Ying-fei;ZHENG Yun-fei;XU Li-juan;XUE Xiang;TIAN Jing;CHEN Yu-yong

作者机构：哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 山西机电职业技术学院机械工程系长治046011 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2022年第32卷第9期

页      面：2633-2646页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51371064) 国防基础科研项目(JCKYS2019603C018) 

主　　题：高Nb-TiAl合金 显微组织 蠕变 变形机制 断裂机制 

摘      要：通过XRD、OM、SEM和TEM分析铸态合金组织,并进行800~850℃、250~325 MPa范围内的高温蠕变性能测试,以探究铸态Ti-46Al-6Nb-2.5V-0.2B_(4)C合金的显微组织及高温蠕变变形与断裂行为。结果表明:该铸态合金为全层片组织,多种形态的TiB于片层团内部及晶界处弥散析出,而C原子则固溶于基体中。根据蠕变性能数据计算,Ti-46Al-6Nb-2.5V-0.2B_(4)C合金在测试范围内的应力指数n和蠕变激活能Q_(C)分别为5.71和313.316 kJ/mol。该合金的蠕变变形主要由位错攀移与孪生变形控制,并且蠕变诱导产生动态回复与动态再结晶,发挥软化作用。同时,蠕变过程中Ti_(2)AlC会在TiB与基体的界面处动态析出,并与TiB保持[111]_(TiB)//[1210]_(Ti_(2)AlC)和(110)_(TiB)//(1010)_(Ti_(2)AlC)位向关系。此外,该合金的蠕变断裂机制主要为孔洞的萌生和聚合以及裂纹的扩展。