CNTs添加对原位自生Ti2AlC增强高Nb-TiAl合金组织与力学性能的影响

作者：金玉亮; 朱冬冬^*; 王刚; 王晓红; 马腾飞; 董多

来源：材料热处理学报, 2022, 43(11): 19-26.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0197

• TiAl合金
• CNTs
• 显微组织
• 力学性能

以碳纳米管(CNTs)、高纯Al、高纯Ti与高纯Nb颗粒为原料，采用真空电弧熔炼的方法制备了原位自生Ti2AlC增强Ti-45Al-8Nb合金，研究不同CNTs添加量对Ti-45Al-8Nb合金组织与力学性能的影响。结果表明：合金的组织主要由(α2-Ti3Al+γ-TiAl)片层、γ-TiAl相、B2相、Ti2AlC相及微量TiC相构成，Ti2AlC增强相呈棒状存在于片层团内部和晶界处，随着CNTs添加量增加，Ti2AlC相体积分数增多同时长径比减小。合金的硬度随CNTs添加量增加而增加，当CNTs添加量为0.9 mass%时，合金硬度达到658 HV。当CNTs添加量为0.6 mass%时，合金室温抗压强度与压缩率最佳，分别为1784 MPa与21.8%,相较未添加CNTs的Ti-45Al-8Nb合金，抗压强度提高了约48.7%,压缩率提升了约59.1%。CNTs的添加显著提升了合金在800℃下的抗压强度，CNTs添加量为0.6 mass%时，抗压强度由900 MPa提升至1190 MPa,提升了约32.2%。合金力学性能的提高主要是由于细晶强化、固溶强化和Ti2AlC相增韧的共同作用所致。

• 单位
  安徽工程大学; 衢州学院