叶喜葱， 苏彦庆， 郭景杰， 张丽红

(1.三峡大学机械与材料学院，湖北宜昌443002;2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001;3.三峡大学医学院，湖北宜昌443002)

近几十年来，TiAl基合金作为下一代新型轻质高温结构材料引起了国内外学者的广泛关注［1～5］，并在航空航天领域得到大量应用。据NASA估计，到2020年航空发动机材料总量的20%～25%将是TiAl基合金。TiAl基合金突出优点是:具有相对低的密度，比目前使用的耐高温材料—高温镍基合金密度小50%以上;具有较高的比强度和比弹性模量，在高温时仍能保持足够高的强度和刚度;具有良好的抗蠕变及抗氧化能力。

但室温塑性差、加工成形能力不足制约了TiAl基合金在各个领域的应用，因此，TiAl基合金的制备加工技术成为航空航天发展的核心问题［6］。迄今为止，已有多种成型方法应用到TiAl基合金件成形工艺中，如:粉末冶金［7］，定向凝固［8］，铸锭冶金［9］，离心铸造［10］，熔模铸造［11］，反重力低压铸造［12］等。由于金属间化合物在室温下几乎没有延性，难以加工成型，因此研究者将研究重点集中在TiAl基合金铸造近净成型技术上，以降低零件的成本。由于TiAl基合金熔体本身黏度大、流动性差、且在高温条件下容易和其他物质发生化学反应，导致TiAl基合金熔体的铸造性能较差。为了获得质量良好的构件，尤其对于复杂薄壁构件，在上述铸造成型过程中，合金液要具有较高的过热度，且铸型预热温度也要求很高。如K.Liu［13］在研究TiAl基排气阀离心铸造中提出，合金液的过热度越高，则充填率越好，当合金的过热度达到180℃，铸件充型良好。……