超温热暴露对铸造TiAl-4822合金显微组织和力学性能的影响OA
Effects of hyperthermal exposure on microstructures and mechanical properties of casting TiAl-4822 alloys
探讨 Ti-48Al-2Cr-2Nb合金(简称为 4822合金)在 800~950℃短时超温热暴露后显微组织和力学性能的变化规律,研究热暴露温度和时间对 4822合金显微组织,室、高温拉伸性能及高温持久性能的影响.结果表明,800~950℃超温热暴露后 4822合金组织中 α2/γ片层团中 α2 相溶解形成粗大的 γ片层.随着温度的提升,α2 相溶解数量越来越多,α2/γ片层组织末端粗化,且向相邻片层生长.900℃热暴露后在片层团与等轴 γ晶粒的边界处有球形 B2相析出,950℃热暴露后片层团内粗大的 γ片层内部析出细小的 B2相,B2相数量增多.随着热暴露时间的延长,块状 α2 相内析出极细的 γ片层且数量增加,片层团晶界处出现的等轴 γ晶粒逐步长大,片层团内部出现的等轴 γ晶粒数量增多.经 850℃/10 min、850℃/120 min、900℃/10 min热暴露后,合金的室、高温屈服强度均增加,室、高温断后伸长率均下降,950℃/10 min热暴露后合金的室、温断后伸长率为(2.4±0.55)%,比原始状态提升5.73%;经 850℃/10 min、850℃/120 min、900℃/10 min热暴露后合金在 650℃/400 MPa条件和 700℃/350 MPa条件的持久寿命均增加,但在 850℃/120 min热暴露后合金在 650℃/400 MPa条件下的持久寿命为(14.85±3.55)h,比原始状态下降94.02%.
This work investigates the alterations in the microstructure and mechanical properties of the Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy(referred to as 4822 alloy)following simulated short-term superheated service at 800-950℃.The research focuses on the effects of thermal exposure temperature and holding time on the microstructure,room-temperature and high-temperature tensile properties,and high-temperature endurance properties of 4822 alloy.The results reveal that after exposure at 800-950℃,the α2 phase within theα2/γ lamellar colonies dissolves,forming coarse γ lamellae.As the thermal exposure time increases,the dissolution of the α2 phase becomes more pronounced,the ends of the α2/γ lamellar structures coarsen,and the lamellae grow into adjacent colonies.After treatment at 900℃,spherical B2 precipitates form at the boundaries between lamellar colonies and equiaxed γ grains.At 950℃,fine B2 precipitates appear within the coarse γ lamellae inside the colonies,and the number of B2 precipitates increases.Prolonging the exposure time leads to the precipitation of extremely fine γ lamellae within blocky α2 phases,with their quantity increasing;equiaxed γ grains at colony boundaries gradually grow,and the number of equiaxed γ grains within the colonies also rises.After thermal exposure at 850℃/10 min,850℃/120 min,and 900℃/10 min,both the room and high-temperature yield strengths of the alloy increase,while the room and high-temperature elongations decrease.However,after thermal exposure at 950℃/10 min,the room-temperature elongation of the alloy is(2.4±0.55)%,representing an increase of 5.73%compared to its original state.After thermal exposure at 850℃/10 min,850℃/120 min,and 900℃/10 min,the stress rupture lives of the alloy under both 650℃/400 MPa and 700℃/350 MPa conditions are extended.However,after thermal exposure at 850℃/120 min,the stress rupture life under 650℃/400 MPa is(14.85±3.55)h,which decreased by 94.02%compared to its original state.
罗倩;魏振伟;冯新;刘昌奎;陈玉龙;赵春玲;南海;丁贤飞
北京航空材料研究院股份有限公司,北京 100094||北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心,北京 100094||中国航发北京航空材料研究院,北京 100095中国航发北京航空材料研究院,北京 100095北京航空材料研究院股份有限公司,北京 100094||北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心,北京 100094||中国航发北京航空材料研究院,北京 100095中国航发北京航空材料研究院,北京 100095中国航发四川燃气涡轮研究院,成都 610213中国航发湖南动力机械研究所,湖南 株洲 412002北京航空材料研究院股份有限公司,北京 100094||北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心,北京 100094||中国航发北京航空材料研究院,北京 100095北京航空材料研究院股份有限公司,北京 100094||北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心,北京 100094||中国航发北京航空材料研究院,北京 100095
航空航天
Ti-Al系金属间化合物热暴露TiAl合金精密铸造显微组织力学性能
Ti-Al intermetallicsthermal exposureTiAl alloyprecision castingmicrostructuremechanical property
《航空材料学报》 2026 (8)
118-129,12
国家自然科学基金(52371015)稳定支持项目(KZ0C231525)
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