《增強高鈮多元TiAl合金高溫持久穩定性的機理研究》是依託西南交通大學，由黃澤文擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：增強高鈮多元TiAl合金高溫持久穩定性的機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃澤文
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題從難熔重金屬元素在TiAl合金各組成相中的分配係數，擴散係數和有效固溶度出發，從合金的基本組織和相結構的穩定性出發，從改善合金成分偏聚出發，深入研究增強含鎢，鉭, 鉿，鋯的高鈮多元TiAl合金高溫持久穩定性的機理。通過在700oC, 1萬小時大氣熱暴露的全過程研究，系統揭示全層片組織的合金中顯微組織和力學性能的熱穩定性變化規律和控制這些變化的機理。 系統揭示在多種均勻化處理後，合金主要顯微組織和相結構在熱暴露期間的分解和相變規律。 同時深入揭示這一系列顯微組織和相結構的變化對合金的力學性能的影響程度和影響機制。通過揭示高鈮多元TiAl合金內在顯微組織和相結構在高溫大氣環境中的變化規律，為多元高強度TiAl合金的實際套用提供依據。
結題摘要
此課題研究了一系列含重金屬元素鎢、鈮、鉭、鉿、鋯的高強度多元TiAl合金在700℃，10,000小時大氣環境中的高溫持久穩定性。 研究發現，合金元素在各主要相中的實際固溶度，分配係數和擴散係數是控制合金高溫持久穩定性的關鍵物理因素。添加鎢、鉿、鋯等緩慢擴散的重金屬元素以部分取代鈮，可以改變相中的固溶種類，使分配係數偏離平衡值1，增加擴散需求， 從而導致熱暴露過程中的三種關鍵相變：α2－＞γ，α2－＞β(B2+omega)和 α2+γ－＞β(B2+omega)均需要更多的重金屬離子的擴散方可完成。 此外，合金加工工藝對其高溫穩定能力也有重要的影響：多道次熱軋，塊狀轉變＋熱處理獲取的細晶組織並不穩定，極容易在高溫環境中出現晶粒粗化和α2+γ相變形成β(B2+omega)等軸晶粒。研究還發現，添加0.5-0.9at% W是含W-Nb合金在確保組織基本均勻並同時確保熱穩定性的最佳含W量範圍，過高添加W徒增富W的β(B2＋omega)相在枝晶核心處的偏聚，過低則有熱穩定性下降的危險。
