铸态高Nb-TiAl合金高温蠕变变形及断裂机制

作者：肖树龙^*; 梁振泉; 赵浩; 郭应飞; 郑云飞; 徐丽娟; 薛祥; 田竟; 陈玉勇

来源：中国有色金属学报, 2022, 32(09): 2633-2646.

• 高Nb-TiAl合金
• 显微组织
• 蠕变
• 变形机制
• 断裂机制

通过XRD、OM、SEM和TEM分析铸态合金组织，并进行800～850℃、250～325 MPa范围内的高温蠕变性能测试，以探究铸态Ti-46Al-6Nb-2.5V-0.2B4C合金的显微组织及高温蠕变变形与断裂行为。结果表明：该铸态合金为全层片组织，多种形态的TiB于片层团内部及晶界处弥散析出，而C原子则固溶于基体中。根据蠕变性能数据计算，Ti-46Al-6Nb-2.5V-0.2B4C合金在测试范围内的应力指数n和蠕变激活能QC分别为5.71和313.316 kJ/mol。该合金的蠕变变形主要由位错攀移与孪生变形控制，并且蠕变诱导产生动态回复与动态再结晶，发挥软化作用。同时，蠕变过程中Ti2AlC会在TiB与基体的界面处动态析出，并与TiB保持[1■]TiB//[1■10]Ti2AlC和(110)TiB//(10■0)Ti2Al C位向关系。此外，该合金的蠕变断裂机制主要为孔洞的萌生和聚合以及裂纹的扩展。

• 单位
  山西机电职业技术学院; 哈尔滨工业大学