Ti2AlNb基合金的研究进展
2011-12-28冯艾寒李渤渤
冯艾寒,李渤渤,沈 军
(哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨 150001)
Ti2AlNb基合金的研究进展
冯艾寒,李渤渤,沈 军
(哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨 150001)
针对Ti2AlNb基合金研究中亟待解决的问题,本文从以下几个方面对Ti2AlNb基合金微观组织与力学性能进行评述:合金成分、相变、锻造与轧制、焊接技术等,旨在更有效地使用Ti2AlNb基合金.
Ti2AlNb;O相;Ti3Al
1 Ti2 AlNb基合金概要
Ti3Al基金属间化合物主要由Ti3Al(即Ti-25Al)成分的有序密排六方(Hexagonal closed packed,HCP)结构 α2相组成,具有较高的比强度,较低的室温塑性,工程应用的成分范围为:Ti-(22-25)Al-(11-17)Nb(摩尔分数/%,以下同).Ti3Al基金属间化合物的韧化研究过程中,McAndrew 和Simcoe[1]首先提出添加 β 稳定元素Nb可以改善有序合金α2的室温塑性、断裂韧性和高温抗氧化性.Banerjee等人[2]于1988年对Ti-25Al-12.5Nb合金在β相区淬火时效时,采用会聚电子束(Convergent Beam Electron Diffraction,CBED)首先发现了O(Orthorhombic)相,并对O相的形成机制、显微组织、相变、滑移以及力学性能进行了研究[3].
Ti2AlNb是以有序正交结构O相为基础的金属间化合物合金(可简称为Ti2AlNb基合金),成分通常在 Ti-(18-30)Al-(12.5-30)Nb范围,并含有少量的Mo、V和Ta等合金元素.由于长程有序的超点阵结构减弱了位错运动和高温扩散,因而该合金不仅具有较高的比强度、比刚度,还有高温蠕变抗力、断裂韧性高、抗氧化性好、热膨胀系数低等特点[4,5],因此它已经成为最具潜力的新型航空航天用轻质高温结构材料,作为高密度镍基高温合金的替代材料被寄予了极大的期待[6].
Ti2AlNb基合金性能对相组成和组织敏感,如何实现材料组织与性……
