[發明專利]一種通過添加納米Y2O3提高Ti?48Al?2Cr?2Nb合金室溫拉伸性能的方法有效
| 申請號： | 201610318044.8 | 申請日： | 2016-05-13 |
| 公開（公告）號： | CN105821232B | 公開（公告）日： | 2017-08-25 |
| 發明（設計）人： | 陳玉勇;田竟;張冬冬 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | C22C1/10 | 分類號： | C22C1/10;C22C14/00 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109 | 代理人： | 侯靜 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 通過 添加 納米 sub 提高 ti 48 al cr nb 合金 室溫 拉伸 性能 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種通過添加納米Y2O3提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金室溫拉伸性能的方法。
背景技術
隨著人們對能量轉換率和環境的要求越來越高，材料的服役環境和性能指標越來越苛刻，尤其在航空、汽車領域。TiAl合金具有高比強度、高比剛度、耐氧化、抗蠕變性高、阻燃性好的優點，有望在600-800攝氏度范圍內取代傳統鎳基高溫合金，成為新一代航空發動機和汽車工業熱端部件的理想替代材料。
文獻T.Novoselova,S.Malinov,W.Sha.Experimental study of the effects of heat treatment on microstructure and grain size of a gamma TiAl alloy[J].Intermetallics,2003,(11):491–499指出美國空軍和通用電氣合作開發出第二代TiAl合金Ti-48Al-2Cr-2Nb，該型合金已在很多發動機上裝機試驗。
文獻Guy Norris.Power House[R].Evendale：Flight International，2006記載2006年GE、PCC公司共同成功的完成了為波音787配套的GEnX發動機低壓渦輪第六和第七級鑄造Ti-4822葉片的生產，使TiAl合金的大規模商用成為可能，推動了各國對TiAl研究的一個新的高潮。
但是包括Ti-48Al-2Cr-2Nb在內的傳統TiAl合金仍然面臨著室溫力學性能較差，不能滿足實際工程應用領域對強度、塑性等要求的現實情況。原因就是直接鑄造的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金組織粗大，偏析嚴重。為了提高TiAl合金的室溫拉伸力學性能，在不影響TiAl合金高溫力學性能及抗氧化性的情況下，可以通過引入其他微量成分到合金基體中控制合金晶粒大小和片層間距，從而控制TiAl合金室溫力學性能。文獻Kim Y W.Intermetallic alloys based on gamma titanium aluminide[J].JOM，1989，41(7)：24-30指出細晶二元合金的塑性和鋁含量有關，當兩相成分在Ti-48at％Al附近是延伸率最好，因此目前具有工程意義的γ鈦鋁合金大都是基于Ti-(45～48)at％Al。然而為了提高合金的其他性能往往又需要在此基礎上添加其他合金元素。李寶輝研究了Y對鑄態Ti-45Al-5Nb合金組織性能的影響，發現加入0.3Y后延伸率從0.32％提高到0.45％，平均晶粒尺寸從600μm降至100μm，平均片間距從470nm降至200nm，但是單純加入大塊狀AlY中間合金使得合金在熔煉過程中熔體反應進行的不徹底，反應生成的Y2O3相量少且沒有彌散分布，在層片團晶界處富集大量Al2Y相并連成網絡，惡化性能。柴麗華研究了Y的添加對快速凝 固Ti46Al2Cr2Nb合金組織性能的影響，發現在快速凝固下含釔相以球狀彌散分布于基體中，其組織相對于鑄態含釔合金明顯細化，但是這種方法目前還不能用于生產大塊結構材料。TiAl合金通過反應生成彌散相的研究未見有報道，一方面是TiAl性質極為活潑，需要在特殊熔煉條件下，另外鈦鋁活潑的性質也使熔體反應極難控制，不易制得均勻彌散分布第二相的基體。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有直接鑄造的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金組織粗大，偏析嚴重的問題，提供一種通過添加納米Y2O3提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金室溫拉伸性能的方法。
本發明一種通過添加納米Y2O3提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金室溫拉伸性能的方法為：
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