【摘 要】
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TiAl合金作为一种轻质材料,有着优异的耐高温、耐腐蚀性能,但是其存在室温塑性低、高温强度低等问题。本文通过在Ti-46Al-2Cr-2Nb合金（简称T4622合金）添加不同比例的Y和Y2O3,制备了Ti-46Al-2Cr-2Nb-0.04Y-0.03Y2O3和Ti-46Al-2Cr-2Nb-0.1Y-0.05Y2O3合金,研究了Y和Y2O3复合添加对Ti-46Al-2Cr-2Nb合金组织和性能的
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TiAl合金作为一种轻质材料,有着优异的耐高温、耐腐蚀性能,但是其存在室温塑性低、高温强度低等问题。本文通过在Ti-46Al-2Cr-2Nb合金（简称T4622合金）添加不同比例的Y和Y2O3,制备了Ti-46Al-2Cr-2Nb-0.04Y-0.03Y2O3和Ti-46Al-2Cr-2Nb-0.1Y-0.05Y2O3合金,研究了Y和Y2O3复合添加对Ti-46Al-2Cr-2Nb合金组织和性能的影响。对两种不同成分的TiAl合金进行组织表征,结果表明两种合金主要是由α2和γ两相组成,显微组织都是层片结构。T4622-0.04Y-0.03Y2O3合金的平均晶粒尺寸为356μm,T4622-0.1Y-0.05Y2O3合金平均晶粒尺寸为146μm,随着Y/Y2O3添加量增加,合金尺寸得到明显细化。T4622-0.1Y-0.05Y2O3合金的室温抗拉强度608MPa,800℃抗拉强度594MPa,而T4622-0.04Y-0.03Y2O3合金室温抗拉强度仅有456MPa,800℃抗拉强度为481MPa。可以看出,添加较多的Y/Y2O3,TiAl合金的室温和高温拉伸性能的强化效果较好,主要是由于更强的晶粒细化强化和第二相强化。为研究T4622-0.1Y-0.05Y2O3合金组织与性能的热稳定性,对其在800℃分别热暴露20h、50h和100h。表面形貌观察结果表明,随着氧化时间的延长,氧化层脱落现象变得更明显。氧化截面分析表明,热暴露20h和50h后试样的氧化层主要是由三层组成,由外向内依次为Ti O2、Al2O3、Ti O2,但后者氧化层厚度增厚;而热暴露100h后的截面由四层组成,分别为Ti O2、Al2O3、Ti O2、Al2O3。对热暴露100h后试样的内部组织进行观察可得,其组织仍为α2/γ层片结构,显微组织无明显变化。此外,对热暴露试样进行高温拉伸性能测试,结果表明有氧化皮试样抗拉强度随着热暴露时间的延长而下降,100h去氧化皮试样抗拉强度与铸态合金接近,因而热暴露试样强度下降主要是由于氧化层增厚与表面氧化物脱落严重。T4622-0.1Y-0.05Y2O3合金在双相区温度1200℃分别保温2h、4h、8h、16h和32h,随保温时间的增加,显微组织逐渐由近层片组织转变为近双相组织。长条状的析出相在保温4h后发生熔断,并且按照长条状→短棒状→椭球状→球状顺序发生演变。T4622-0.1Y-0.05Y2O3合金在单相区温度（1250℃、1280℃和1310℃）各保温15min,组织仍为近层片组织,层片的尺寸随着热处理温度升高而增加。
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