冷坩埚定向凝固TiAl基合金高温持久性能研究

• 作者: 丁宏升 傅恒志 李金韬 王强 耿洪滨 郭景杰 陈瑞润
• 来源期刊: 航空制造技术
• 关键词: TiAl基合金 定向凝固 冷坩埚 高温拉伸性能 持久性能
• 年，卷（期）: 2016,（23）
• 所属期刊栏目: 论坛
• 页码范围: 34-41,47
• 页数: 9页
• 字数: 5699字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.23/24.036

摘要

采用电磁冷坩埚定向凝固技术制备了成分为Ti-47A1-2Cr-2Nb的合金铸锭,定向凝固后的显微组织为α2+γ全片层结构.在0.4～1.2mm/min的抽拉速率范围内,随着抽拉速率的增加,片层间距减小,柱状晶与生长方向的夹角增大.随着温度升高,合金的拉伸强度有所下降,但由于细化片层界面对切变应力变形的阻碍作用,合金的高温拉伸强度会随着抽拉速率的增加而提高.通过对抽拉速率为1.0mm/min试样的拉伸强度与温度的拟合,得到了拉伸强度和温度之间的函数关系.随着抽拉速率的增加,Ti-47A1-2Cr-2Nb合金的持久寿命明显升高,对于抽拉速率为1.2mm/min试样的持久性能测试表明,其持久寿命最长,达到了48h.持久试样的断口形貌表明,其断裂的主要方式是伴随着少量延性断裂的脆性解理断裂.最后根据时间-温度模型,分别采用Larson-Miller和Manson-Haferd参数法建立了定向凝固Ti-47Al-2Cr-2Nb合金的持久强度预测函数模型,预测的理论值与试验结果吻合度较高.