刘彬，曾凡沛，卢金忠，曹远奎，刘咏，熊翔

(1.福建龙溪轴承股份有限公司，漳州363000；2.中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083)

纳米TiB增强高铌TiAl合金的热变形行为

刘彬1,2，曾凡沛1，卢金忠1，曹远奎2，刘咏2，熊翔2

(1.福建龙溪轴承股份有限公司，漳州363000；2.中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083)

以Ti-45Al合金粉、Nb粉、Al粉和TiB2合金粉为原料，采用放电等离子烧结法制备含纳米TiB增强相的Ti-45Al-7Nb-1B合金，通过热模拟实验研究该合金在900～1 200℃、应变速率为0.001～1 s−1条件下的热变形行为，推导出高温变形流变本构方程，并建立基于动态材料模型的热加工图。结果表明：含纳米TiB增强相的Ti-45Al-7Nb-1B合金的高温流变应力与变形条件之间的关系可用双曲正弦函数描述，其高温变形激活能为497.95 kJ/mol，在高应变速率(＞0.1 s−1)条件下变形时，材料发生失稳变形，最佳变形参数区间为1 000~1 130℃/ 0.001~0.01 s−1。

放电等离子烧结；TiAl合金；热变形；本构方程；加工图

TiAl基金属间化合物密度小、强度高，并具有优异的抗腐蚀、抗蠕变和抗氧化性能，在汽车和航空领域具有广阔的应用前景[1−3]。TiAl合金中添加少量间隙元素B形成棒状的TiB相，可有效细化TiAl合金的铸造组织[4−6]。当B元素的添加量(摩尔分数)达到0.2%时，铸造Ti-44Al-0.2B合金的β凝固组织得到明显细化，组织细化的主要原因是TiB相上的α/α2相优先孕育和形核[7]。HECHT等[8]和HU等[9−10]发现TiB相不但可促进形核，而且其钉扎作用能有效抑制TiAl合金中的α晶粒在后期热处理过程中的长大，从而形成细小的近层片铸造组织。然而，TiAl合金的本征脆性决定其塑性和屈服强度较低，塑性变形困难，添加脆性陶瓷相TiB后，TiAl合金的塑性变形能力进一步降低，从而严重影响其应用。……