TiAl合金精密铸造工艺对其组织和性能的影响

作     者：王宝兵 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：田竟

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：精密铸造 TiAl合金 晶粒度 拉伸性能 

摘      要：本文研究了Ti45Al5Nb0.3Y合金熔模精密铸造工艺对其组织和性能的影响。 结果表明,TiAl合金的组织形貌随着铸造工艺的变化发生了明显变化。浇注温度、离心转速、型壳预热温度、型壳材料对合金晶粒度的影响显著。由于试样较小,界面反应不是非常剧烈,反应层厚度变化不大,铸造工艺对界面反应的影响并不显著。离心浇注后,富Y相形态呈多样性,在晶粒内部、晶界分布弥散。选取离心转速为200rpm的试样,当试样位置逐渐远离端部时,晶粒由等轴晶向柱状晶逐渐变化。 浇注温度、离心转速、型壳预热温度、面层型壳材料对TiAl合金力学性能有较大的影响。当浇注温度为1650℃;离心转速为400rpm;型壳预热温度为300℃时,TiAl合金的性能最好。在经过900℃退火处理后其平均抗拉强度为370.8MPa。TiAl合金750℃高温力学性能优于常温力学性能,其抗拉强度为364.2MPa,同时存在2.9%的延伸率。常温下断口形貌为沿片层的解理断裂、穿层断裂和沿晶断裂。高温断口主要的断裂方式为解理断裂,含有穿层断裂和少量的韧窝断裂,断口形貌表现出撕裂痕迹。 在Ti45Al5Nb0.3Y的熔模铸造中,主要的缺陷有卷入性气孔、缩孔、热裂纹、欠浇等。型壳预热温度和浇注温度对TiAl合金热裂倾向有非常大的影响,提高型壳预热温度,降低浇注温度皆能降低热裂纹倾向。