王 旭， 曹京霞， 黄 旭

(北京航空材料研究院，北京100095)

Ti3Al 基合金是具有低密度、高比强度、高弹性模量以及优异的抗氧化性和耐腐蚀性的金属间化合物。随着航空航天等飞行器对耐温要求的不断提高，传统的高温钛合金已不能满足要求，具备更高比强度、比刚度及耐温能力的Ti3Al 基合金成为航空航天领域更具潜力的高温结构材料［1］。

但由于Ti3Al 基合金室温塑性差、成形困难及制造成本高［2，3］等缺点，从而限制了它们的广泛应用。而超塑性成型工艺被认为是解决该类材料难加工成形问题的最好方法之一。Ti3Al 基合金的超塑性研究开始于20 世纪90年代，并取得了许多研究成果［4～13］。但以往的超塑性变形研究都是通过一系列复杂的热处理工艺获得典型的等轴细晶组织，以实现材料的高应变速率或低温超塑性，对具有非典型等轴细晶组织的Ti3Al 基合金的超塑性研究较少，但此类研究更具有工业应用价值。本工作研究了名义成分为Ti-24Al-15Nb-1Mo 的Ti3Al 基合金(简称为TD3 合金)热轧板材的超塑性行为。

1 实验

试验使用了厚度为1.9mm(T1 板材)和2.6mm(T2 板材)两种规格的TD3 合金热轧薄板，最终一火热轧的多道次累积变形量分别为62%和48%，两种规格的薄板均经过990℃固溶处理，其微观组织如图1 所示，为双态组织，初生α2相呈现为等轴与拉长混合的特征，基体为转变β 组织。

超塑性性能测试用试样沿板材轧制方向制取，采用如图2 所示的板形试样，试样厚1.5mm，工作部分宽度为2.5mm，长度为10mm。试验温度选在900 ～1020℃之间，应变速率为2 ×10－4～2 ×10－2s－1。用美国FEI 公司Quanta 600 环境扫描电子显微镜观察(SEM)超塑性变形前后试样的组织变化。……