挤压开坯γ-TiAl合金的热变形行为研究

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粉末冶金TiAl合金的热变形行为研究

其是针对采用氩气雾化粉末制备的粉末冶金ＴｉＡ１合金而言几乎是空白。由于制备工艺的不同，粉末冶金ＴｉＡ１合金的原始坯料组织有较大差异，有必要专门对粉末冶金ＴｉＡ１合金的热变形行为进行研究。
０．００１～０．１ｓ～，工程应变量为５０％，研究其在高温压缩变形中的流变应力行为。研究结果表明：在实验范围内，粉
末冶金ＴｉＡ１合金在热压缩变形过程中发生了明显的动态再结晶，其流变应力随应变速率的增大而增大，随变形温度的升高而降低；粉末冶金ＴｉＡ１合金热压缩变形过程的流变行为可用包含Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ项的Ｚｅｎｅｒ．Ｈｏｌｌｏｍｏｎ参数来描述，所获得的峰值应力表达式为：：９０．９１Ｉｎ｛（Ｚ／１．６８×１０）＋［（Ｚ／１．６８×１０）＋１］｝，其变形激活能
程，而粉末冶金法（ＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＰＭ）可以使得这些问题得到根本性的解决。粉末冶金方法不仅能够消除宏观偏析，获得的组织细小均匀，而且可以实现复杂制件的近终成形，避免该材料的机加工困难，成为目前国内外材料研究领域的热点～。粉末冶金法制备ＴｉＡ１合金主要有元素粉末法和预合金粉末法，随着制粉工艺的不断提高与完善，采用预

TiAl合金高温流变行为及流动应力模型

TiAl合金高温流变行为及流动应力模型李建伟;刘浏;邹宗树【摘要】为了研究TiAl合金的热变形行为, 掌握其热加工特性, 采用Gleeble-1500试验机对TiAl合金在温度为1 050～1 200℃、应变速率为0. 001～1 s-1条件下的高温变形行为进行了研究, 获得了上述变形条件范围内的流变行为数据, 建立了适于TiAl合金的本构方程.结果表明:TiAl合金的流变行为对变形速率和温度敏感, 在热压缩过程中TiAl合金的流动应力呈现出加工硬化和流变软化的特征.通过电子背散射衍射 (EBSD) 观测发现, 软化机制主要是先在晶界位置发生动态再结晶, 然后再结晶向晶内扩展.通过计算, TiAl合金的变形激活能为360 k J/mol.采用最小二乘法得出了TiAl合金的流动应力模型, 基于此模型绘制的流变曲线与实验值吻合较好, 误差小于±5％, 能够对TiAl合金高温流变行为进行较为准确的预测.%In order to study the hot deformation behavior and characteristics of TiAl alloy, the hot compressive experiments were conducted in the temperature range from 1 050 ℃ to 1 200 ℃ and at strain rate range from 0. 001 s-1 to 1 s-1 on Gleeble-1500 hot simulator. The flow stress data was acquired by experiments, and the constitutive relationship was established for TiAl alloy. The results show that the flow behavior of TiAl alloy is sensitive to deformation temperature and strain rate. TiAl alloy flow stress demonstrates significant work hardening and softening characteristics in hot compression. The main mechanism of softening occured dynamic recrystallization on the grain boundary first and then extended into the grain by the EBSD observation. Deformation activation energy is 360kJ/mol by calculation. The flow stress model is obtained by least squaremethod. The flow stress curve based on this model agrees well with the experimental data, the deviation between them is less than ± 5％, and can predict the flow stress precisely.【期刊名称】《钛工业进展》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】5页(P35-39)【关键词】TiAl合金;热压缩;流动应力;本构方程【作者】李建伟;刘浏;邹宗树【作者单位】东北大学,辽宁沈阳 110819;东北大学,辽宁沈阳 110819;钢铁研究总院,北京 100081;东北大学,辽宁沈阳 110819【正文语种】中文【中图分类】TG146.230 引言TiAl金属间化合物合金(以下简称TiAl合金)具有高比强度、高比模量以及优良的抗蠕变和高温抗氧化性能，是当前极具发展潜力的航空航天用高温结构材料[1]。

TiAl合金高温锻造开坯过程数值模拟研究

TiAl合金高温锻造开坯过程数值模拟研究Numerical Simulation of High Temperat ure Forging on TiAl Alloy司家勇1,韩鹏彪1,高　帆2,张　继1(1钢铁研究总院高温材料研究所,北京100081;2东北大学材料各向异性与织构工程教育部重点实验室,沈阳110004)SI Jia2yong1,HAN Peng2biao1,GAO Fan2,ZHAN G Ji1(1High Temperat ure Materials Research Instit ute,Cent ral Iron andSteel Research Instit ute,Beijing100081,China;2The Key Laboratory for Anisot ropy and Text ure of Materials,Nort heastern University,Shenyang110004,China)摘要:利用商业化有限元模拟软件Deform23D对TiAl合金高温锻造开坯工艺过程进行了数值模拟,获得了两步锻造时不同变形量组合下变形饼坯中等效应变场和断裂因子分布信息。

模拟结果表明,采用60%+62.5%的两步锻造方式,锻后饼坯中的应变均匀性提高,且断裂因子数值最小。

实际锻造实验结果显示,通过这种两步锻造方式,确实能够有效扩大锭坯的均匀变形区,且动态再结晶组织细小、均匀。

关键词:TiAl合金;高温锻造;数值模拟中图分类号:T G146.2 文献标识码:A 文章编号:100124381(2009)0320022205Abstract:The commercial FEM code,D EFORM23D Ver5.0,was used to investigate t he high temper2 at ure forging of TiAl alloy.The effective st rain and damage of forged pancake during whole process were analyzed.The result s show t hat st rain combinations of60%+62.5%two2step forging can enlar2 ger t he st rain homogeneity of forged pancake and t he damage is t he lowest.Forging experiment was employed based on t he p rediction to verify t ho se conclusions of t he simulation work.Assuredly,t he homogeneity of pancake was raised and it had a fine grained microst ruct ure after t he dynamic recrys2 tallization.K ey w ords:TiAl alloy;high temperat ure forging;numerical simulation 高温锻造能够显著细化合金显微组织,是提高TiAl合金室温延性和工程应用性能的一种重要方法[1-3]。

单晶γ-TiAl合金纳米切削变形行为的分子动力学研究

单晶γ-TiAl合金纳米切削变形行为的分子动力学探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。

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网状ti5si3tial基复合材料热变形与蠕变行为研究

摘要TiAl合金凭借其低密度、高比强度，可以显著提高发动机推重比，被期望为航空航天未来跨越式发展的理想化材料。

由于服役条件多为高温受力，因此蠕变性能为该材料实现广泛安全使用的关键性能，而Ti5Si3颗粒的加入有利于进一步提高高温强度、抗氧化性能和蠕变抗力。

本文采用压力浸渗结合热压反应烧结工艺制备了增强体含量分别为1.2%、3.5%、6.9%的Ti5Si3/TiAl基复合材料以及不含增强体的TiAl材料，期望具备良好的蠕变性能，并针对TiAl材料热加工性能差的缺点，研究了复合材料热变形行为特点。

采用OM、SEM、TEM、XRD进行微观组织结构观察表征，并测定密度、硬度和拉伸性能，通过热模拟试验和蠕变试验对复合材料进行了热变形和蠕变性能研究。

所制备的6.9vol.%Ti5Si3/TiAl基复合材料和3.5vol.%Ti5Si3/TiAl基复合材料增强体主要呈准连续双层网状分布，而1.2vol.%Ti5Si3/TiAl基复合材料增强体在基体中沿部分晶界析出分布，不含增强体的TiAl材料组织中由等轴γ相和片层组织组成。

随增强体含量的增加，室温显微硬度增加。

高温拉伸测试表明，复合材料的韧脆转变温度在800~830℃之间，800℃时，3.5vol.%Ti5Si3/TiAl复合材料具有最佳的高温屈服强度达到399.2MPa，850℃时，延伸率达到25.5%。

热模拟试验表明，复合材料流变应力随应变速率的增加和温度的降低而增大。

两种网状复合材料相比，6.9%Ti5Si3/TiAl基复合材料高温压缩强度更高，3.5%Ti5Si3/TiAl基复合材料具备在更低温度下进行热加工的潜力。

对3.5% Ti5Si3/ TiAl基复合材料在1000~1200℃，0.001~1s-1条件下进行热变形试验，得到热变形激活能为Q=564.67kJ/mol，并求得了热变形本构方程。

建立了应变为0.2、0.3、0.4、0.5的热加工图，在1125℃以上且应变速率为0.01s-1以下区域，为适合3.5%Ti5Si3/ TiAl基复合材料热加工的条件。

γ-TiAl基合金的损伤及断裂行为研究

γ-TiAl基合金的毁伤及断裂行为探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。

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单晶γ-TiAl合金的变形与断裂机制研究

单晶γ-TiAl合金的变形与断裂机制研究单晶γ-TiAl合金的变形与断裂机制研究引言单晶γ-TiAl合金因其优异的力学性能和独特的耐高温能力而备受关注。

然而，由于其特殊的晶体结构和复杂的力学行为，单晶γ-TiAl合金的变形和断裂机制仍然是一个有待深入研究的课题。

本文旨在综述近年来关于单晶γ-TiAl合金变形与断裂机制的研究进展，并提出一些研究的方向和展望。

1. 单晶γ-TiAl合金的结构和特性单晶γ-TiAl合金属于金属间化合物，其具有高比强度、良好的耐蠕变能力和优异的耐高温性能。

其晶体结构为L10结构，由γ-TiAl相构成。

与传统金属相比，单晶γ-TiAl合金具有较低的密度和较高的比强度，使其在航空航天和汽车工业中具有广阔的应用前景。

2. 单晶γ-TiAl合金的变形机制单晶γ-TiAl合金的变形机制是影响其力学性能的关键因素。

研究表明，单晶γ-TiAl合金的变形主要包括晶体滑移、位错吞噬和击穿等过程。

晶体滑移被认为是主要的变形方式，位错吞噬和击穿则是在强应变条件下发生的。

此外，还存在晶粒内和晶粒间的变形机制，这些机制对合金的综合性能有重要影响。

3. 单晶γ-TiAl合金的断裂机制单晶γ-TiAl合金的断裂机制是其力学行为中的重要问题之一。

实验结果表明，单晶γ-TiAl合金的断裂主要发生在晶界附近，晶界力学行为的研究对了解断裂机制具有重要意义。

此外，裂纹扩展行为、应力松弛和断裂模式等也是关键研究方向。

4. 影响单晶γ-TiAl合金变形和断裂的因素单晶γ-TiAl合金的变形和断裂性能受多种因素影响。

晶体结构、纯度、晶粒大小、取向分布等都会对合金的力学性能产生重要影响。

此外，应力状态、应变速率和温度等外部条件也是影响合金变形和断裂的重要因素。

5. 研究进展和展望近年来，关于单晶γ-TiAl合金的变形与断裂机制的研究取得了一些进展。

然而，仍需进一步深入研究晶体滑移、位错吞噬和击穿等变形机制的本质和相关理论。

β型γ-TiAl合金热变形过程中组织演化及动态再结晶行为研究现状

第14卷第1期精密成形工程2022年1月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING11β型γ-TiAl合金热变形过程中组织演化及动态再结晶行为研究现状强凤鸣，寇宏超，贾梦宇，唐斌，李金山（西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安 710072）摘要：TiAl合金以其低密度、高比强和良好的抗蠕变性等优点，已在航空发动机上获得应用。

先进的β型γ-TiAl合金通过引入一定量的β/B2相，显著改善了合金的热加工能力，该类合金更适合热机械加工。

对β型γ-TiAl合金热机械加工过程中的组织演化和变形行为形成完整的认识是制定和优化热加工工艺的前提。

综述了β型γ-TiAl合金的不同初始组织在热机械加工过程中的组织演变及其动态再结晶机制，指出当热加工温度低于Tγ,solv时，组织演化主要与（α/α2+γ）片层团的破碎有关；当热加工温度高于Tγ,solv时，主要与α相的动态再结晶有关，同时分析了β相的存在对（α/α2+γ）片层团以及α相动态再结晶的影响，最后对β型γ-TiAl合金热变形过程中的基础问题进行了总结和展望。

关键词：TiAl合金；热机械加工；变形行为；再结晶；组织演化DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2022.01.002中图分类号：TG146 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2022)01-0011-08. All Rights Reserved.Microstructure Evolution and Dynamic Recrystallization Behavior in β-Solidifyingγ-TiAl during Thermomechanical ProcessingQIANG Feng-ming, KOU Hong-chao, JIA Meng-yu, TANG Bin, LI Jin-shan(State Key Laboratory of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China)ABSTRACT: Due to the low density, high specific strength and good creep resistance at high temperature, TiAl alloys havebeen successfully used in aero-engines. Through introduction of high content of β-stabilizing alloying elements, the advancedβ-type γ-TiAl alloys possess improved thermal workability and are more suitable for thermomechanical processing. A thoroughunderstanding of the microstructure evolution and deformation mechanism of the β-type γ-TiAl alloys during thermomechanicalprocessing is the prerequisite for formulating and optimizing the processing parameters. Therefore, the microstructure evolutionand dynamic recrystallization mechanism of β-type γ-TiAl alloys with different initial microstructures during thermomechanicalprocessing were reviewed and discussed. It was pointed out that when the thermal processing temperature was lower than Tγ,solv,the microstructure evolution was mainly related to the fragmentation of the α2/γ lamellar colonies. When the thermal processingtemperature was higher than Tγ,solv, the microstructure evolution was mainly related to the dynamic recrystallization of the αphase. Besides, the effects β phase on the α2/γ lamellar colonies and the dynamic recrystallization of the α phase were analyzed.The fundamental issues related to β-type γ-TiAl alloys during thermomechanical processing are summarized prospected.KEY WORDS: TiAl alloys; thermomechanical processing; deformation behavior; recrystallization; microstructure evolution收稿日期：2021-12-09作者简介：强凤鸣（1992—），女，博士生，主要研究方向为钛铝合金及其组织调控技术。

β-γ TiAl合金高温热变形及热暴露行为研究

β-γ TiAl合金高温热变形及热暴露行为研究β-γ TiAl合金高温热变形及热暴露行为研究摘要：β-γ TiAl合金以其独特的性能，已被广泛应用于航空、航天和汽车等领域。

然而，在高温环境下，其热变形行为和热稳定性仍然是一个挑战。

研究了不同条件下β-γ TiAl合金的高温热变形行为和热稳定性能，采用热压实验、晶体塑性理论、扫描电镜和透射电镜等手段，对其热变形机制和显微组织变化进行深入研究。

结果表明，在高温条件下，β-γ TiAl合金的热变形行为受到应力状态、变形速率和变形温度的影响。

随着温度和速率的增加，其流变应力和塑性变形呈现出明显的非线性行为。

此外，β-γ TiAl合金在高温环境下易发生α2相分解，形成γ-TiAl和α2相共存的组织结构，导致其长期稳定性降低。

本研究为进一步优化β-γ TiAl合金的高温热力学性能提供了重要的理论基础。

关键词：β-γ TiAl合金；高温热变形；热稳定性；晶体塑性理论；显微组织变化Abstract：β-γ TiAl alloy has been widely used in a erospace,aviation, and automotive industries due to its unique properties. However, its high-temperature deformation behavior and thermal stability are still a challenge. In this study, the high-temperature deformation behavior and thermal stability of β-γ TiAl alloy under different conditions were investigated. The hot compression experiment, crystal plasticity theory, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy were used to study the deformation mechanism and microstructure changes. The results showed that the high-temperature deformation behavior of β-γ TiAl alloy was influenced by stress state, deformation rate, and deformation temperature. With the increase of temperature and rate, theirrheological stress and plastic deformation showed obvious nonlinear behavior. In addition, β-γ TiAl alloy is susceptible to α2 phase transformation under high-temperature conditions, forming a tissuestructure of γ-TiAl and α2 phases coexistence, which leads to a decrease in long-term stability. This study provides an important theoretical basis for further optimizing the high-temperature thermodynamic properties of β-γ TiAl alloy.Keywords: β-γ TiAl alloy; high-temperature deformation; thermal stability; crystal plasticity theory; microstructure changesHigh-temperature deformation and thermal stability are critical factors that influence the performance of β-γ TiAl alloy. In this regard, crystal plasticity theory is an effective tool for investigating the deformation behavior of the material at high temperatures. The study showed that the deformation mechanisms of β-γ TiAl alloy at high temperatures involve slip and twinning, with twinning being the dominant mode. The material also exhibited anisotropic behavior, with different deformation mechanisms operating along different crystallographic directions.The microstructure changes in β-γ TiAl alloy under high-temperature conditions are significant, with the formation of α2 phase being a major concern. The coexistence of α2 and γ-TiAl phases in the material can lead to a decrease in its long-term stability. This underscores the need for further optimization of the high-temperature thermodynamic properties of β-γ TiAl alloy.In conclusion, this study has shed light on the high-temperature deformatio n and thermal stability of β-γ TiAl alloy, providing insights into its microstructure changes and deformation mechanisms. The findings of this study can inform the development of optimized β-γ TiAl alloys for high-temperature applicationsFuture research o n β-γ TiAl alloy should focus on the optimization of its microstructure and thermodynamic properties to improve its high-temperature stability and deformation behavior. One possible avenue for further investigation is the use of advanced processing techniques such as severe plastic deformation, which can refine the grain size and enhance the mechanical properties of the material.Another area of research that warrants attention is the investigation of the effect of alloying elements on the microstructure a nd properties of β-γ TiAl alloy. Strategic addition of elements such as Mo, Cr, Nb, and Zr could significantly enhance the high-temperature mechanical properties of the material and improve its thermal stability.Moreover, future studies should explore th e use of β-γ TiAl alloy in a wider range of applications beyond aerospace engineering. For instance, the material could be utilized in the automotive industry for lightweighting purposes, or in the manufacturing of high-temperature sensors and electrodes for energy storage applications.Overall, the knowledge gained from this study serves as a foundation for continued research on β-γ TiAlalloy and its potential for high-temperature applications. Through further refinement of its microstructure and thermod ynamic properties, β-γTiAl alloy has the potential to become a valuable material for a variety of industries in the futureBeta-gamma titanium aluminide (β-γ TiAl) alloy is a promising material for high-temperature applications due to its excellent combination of high strength, low density, and good oxidation and corrosion resistance. However, its practical application has been limited by its poor ductility at room temperature, low fracture toughness, and limited availability of large single crystals for use in engine components. In recent years, extensive research has been carried out to improve the mechanical properties and processability of β-γ TiAl and to expand its range of applications.One major focus of research has been on the design and optimization of alloy composition and microstructure. The addition of small amounts of other elements suchas boron, niobium, and carbon can significantly improve the ductility, toughness, and high-temperature strength of β-γ TiAl. Through the use of advanced manufacturing techniques such as powder metallurgy and hot isostatic pressing, the microstructure of β-γ TiAl can be refined to achieve a fine-grained,homogeneous structure with fewer defects and a reduced tendency for cracking during processing.Another area of research has been on the development of new processing techniques to manufacture β-γ TiAl components with improved properties and reduced cost. One promising approach is the use of additive manufacturing technologies such as selective laser melting and electron beam melting, which can produce complex geometries with a high degree of precision and control over microstructure. Other techniques such as casting, forging, and extrusion have also been explored to improve the manufacturability and scalability of β-γ TiAl components.In addition to its potential in aerospace and gas turbine applications, β-γ TiAl has also shown promise in other high-temperature industries such as power generation, chemical processing, and automotive. Its high strength and low density make it anattractive material for lightweighting applications, while its good thermal and electrical conductivity make it suitable for use as sensors and electrodes in energy storage devices. With continued research and development, β-γ TiAl is poi sed to become a valuable material for a wide range of high-temperature applications in the futureIn conclusion, β-γ TiAl is a promising material for use in high-temperature applications such as aerospace and industrial gas turbine engines. Its unique combination of high strength, low density, and good thermal and electrical conductivity make it a desirable material for a variety of applications. With ongoing research and development, it is likely thatβ-γ TiAl will become a widely used material in high-temperature industries such as power generation, chemical processing, and automotive。

γTIAL合金的热疲劳与静载热机械疲劳行为

阿北Ｔ业人学顾｝‘学位论文第二章材料、试验方法及装置２．１材料与试祥２．１．１材料本文所用Ｙ．ＴｉＡｌ合金由北京钢铁研究总院Ｔｉ—Ａｌ系研究开发中心提供，其名义成分为：Ｔｉ一４６．５ＡＩ．２．５Ｖ－１．０Ｃｒ（ａｔ％），合金的密度为３．９ｋｇ／ｍ３。

合会是经冷坩锅真空感应磁悬浮熔炼，浇铸成０４０ｍｍ的圆棒，再经１２９０。

Ｃ×１５０ＭＰａＸ２．２ｈ热等静压致密化和均匀化。

原始显微组织为近层片组织，即由丫旭２层片团和少量分布于层片团问的等轴Ｙ相组成，见图２－１。

图２－ｌＹ—ＴｉＡＩ的原始组织Ｆｉｇｕｒｅ２－』Ａｓ·ｒｅｃｅｉｖｅｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔ—ＴｉＡＩ合会铸锭横截面的宏观组织见图２—２所示，可见其组织主要为粗大的柱状晶，呈辐射状贯穿整个锭材，基本保酎了铸态时的形貌。

第二章材料、试验方法及装置图２—２宏观组织及取样示意图ＭａｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｓａｍｐｌｉｎｇＦｉｇｕｒｅ２－２２．１．２试样尺寸及制备试样沿径向切耿，如图２—２所示。

图中白色矩形区域为试样的横截面。

由于柱状晶沿径向生长，这种切取方式可以保证试样的组织基本相同。

用线切割加工制成热疲劳试样和静载热机械疲劳试样，其尺寸分别见图２—３和图２－４。

线切割后的试样放入烘箱中１００℃保温２小时，以去除加工应力。

此外，需要测量显微硬度变化以及弯曲模量和强度的试样表面需进行抛光处理，其试样的尺寸和具体要求第五章。

每个试验条件下的试样数目为两个，试验结果取平均值。

图２－３热疲劳试样Ｆｉｇｕｒｅ２－３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｆｏｒｔｈｅｒｍａｌｆａｔｉｇｕｅ两北丁业大学顾ｉ：学位论文２）试验机结构光辐射热机械疲劳试验机主要由五部分组成，如图２—６所示。

其中包括加热系统、温度循环控制系统、试样加载系统、温度测量系统及冷却系统。

其工作原理示意图见图２—７。

下面主要介绍两个比较重要的系统：加热系统和温度循环控制系统。

γ-TiAl合金切削加工研究进展

γ-TiAl合金切削加工研究进展引文格式：潘多,王相宇,乔阳,牛金涛,王守仁,郭培全.γ-TiAl合金切削加工研究进展[J].工具技术,2021,55(8):3-10.Pan Duo,Wang Xiangyu,Qiao Yang,Niu Jintao,Wang Shouren,Guo Peiquan.Review on Cutting of γ-TiAl Alloy[J].T ool Engineering,2021,55(8):3-10.1 引言γ-TiAl合金具有密度低、比强度高、抗蠕变和抗氧化性能良好等性能，可在复杂工况条件下长时间服役，特别是在高温氧化等恶劣环境中表现出良好的性能优势，是未来在航空航天及汽车领域可替代钛合金和镍基高温合金的潜在材料。

目前，γ-TiAl合金已经应用于低压涡轮叶片、压缩机叶片、涡流喷嘴和涡轮增压器等发动机零部件的生产制造中。

但是，此类材料存在强度高、塑性低和导热性能差等问题，因此其可加工性成为该领域研究的重点和难点。

随着工业技术的进步，对γ-TiAl合金的应用条件和材料性能提出了更高要求。

在此背景下，其材料成分和力学性能经历了前后4代改进。

第1代合金是基于Ti和Al元素的二元合金，相组织呈γ单相或α2、γ双相，材料的抗拉伸和抗蠕变性能较差；第2代合金是在第1代合金成分的基础上添加一定量Mn、Cr和Nb等元素，提高了材料塑性和抗蠕变性能，典型代表有：Ti-48Al-2Mn-2Nb和Ti-48Al-2Cr-2Nb等；在第3代合金的化学成分中，增加了Nb元素的含量，并添加了少量B元素，室温下材料的塑性和抗氧化能力大幅提升，其成分主要为Ti-(45~46)Al-(4~8)Nb。

近年来，通过添加Ta、C和Si等元素来寻求合金的最佳性能，具有更大性能优势的第4代合金应运而生，具体表现在提高了材料的组织均匀性、高温强度和抗疲劳性，典型代表为Ti-46Al-8Ta合金。

现阶段，γ-TiAl合金已经成为未来替代钛合金和镍基合金最具潜力的材料。

γ-TiAl合金板材制备、组织演化及性能研究中期报告

γ-TiAl合金板材制备、组织演化及性能研究中期报告一、研究目的与意义γ-TiAl合金具有重量轻、高强度、高温性能优异等优点，是一种理想的结构材料。

但其焊接性较差、加工难度大等缺点限制了其广泛应用。

因此，研究γ-TiAl合金的制备、组织演化及性能具有重要意义。

本研究旨在通过选择适当的制备工艺和优化组织演化过程，实现γ-TiAl合金的优化制备，并研究其力学性能、高温氧化性能等方面的特性，为其广泛应用提供技术支持。

二、研究方法本研究采用真空熔炼-锻造工艺制备γ-TiAl合金板材，并采用微观组织观察、X射线衍射仪、扫描电镜等测试手段，研究其组织演化过程及力学性能、高温氧化性能等方面的特性。

三、研究进展1.制备过程优化本研究采用真空感应熔炼-锻造工艺制备γ-TiAl合金板材。

通过实验发现，在真空度为5×10-4 Pa的条件下，采用等温加热-等温保温的方式，以840℃为温度，保温时长为30min的条件下，可获得具有良好结晶度和致密度的合金板材。

2.组织演化过程通过SEM观察可知，γ-TiAl合金板材的基体为银白色，具有明显的板状晶粒结构。

板材的晶界清晰，且板状晶粒内部不太明显的细小晶粒存在。

随着温度升高和时间延长，板状晶粒中的细小晶粒数量增多且尺寸变小。

3.力学性能通过拉伸试验可知，制备的γ-TiAl合金板材的室温下的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为473MPa、780MPa和1.0%，等比拉伸应变速率为1.0×10-3s-1时，高温下的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为522MPa、860MPa和0.9%。

4.高温氧化性能通过氧化试验可知，γ-TiAl合金板材在800℃下氧化40h时，表面氧化层主要由外层Al2O3和内层TiO2组成，氧化皮致密，表面形貌均匀，粗糙度低，具有优异的高温氧化性能。

四、研究结论本研究通过真空熔炼-锻造工艺制备γ-TiAl合金板材，并通过研究其组织演化过程及力学性能、高温氧化性能，得出以下结论：1.在真空度为5×10-4 Pa的条件下，等温加热-等温保温的方式，840℃保温30min可获得具有良好结晶度和致密度的γ-TiAl合金板材；2.γ-TiAl合金板材的基体为银白色，具有明显的板状晶粒结构。

β-γ TiAl合金高温轧制的变形机制及组织演变研究

β-γ TiAl合金高温轧制的变形机制及组织演变研究为了贯彻“更强、更轻、更耐热”的高温结构材料发展的方针,为了适应航空发动机发展的需求,基于其密度低,比强度高,以及卓越的高温抗氧化性等特点,TiAl合金成为了研究的热点。

新型的beta-gammaTiAl合金能克服传统TiAl 室温塑性低和可加工性差的缺点。

然而,对TiAl合金的研究大多都集中在锻造工艺和成品工艺,对TiAl合金的轧制工艺的研究比较少。

目前,板材、型材等主要依靠轧制完成。

因此,TiAl合金轧制的研究是不可或缺的。

本文通过平面应变模拟Ti-43Al-9V-0.2Y合金轧制,并对组织演变以及动态再结晶机制进行研究。

在平面应变模拟指导下,对该合金进行高温无包套轧制,分析轧制组织随轧制温度的变化机制采用平面应变压缩实验来模拟轧制,研究Ti-43Al-9V-0.2Y合金高温轧制变形工艺、高温软化机制及组织演变规律。

真应变-真应力曲线表明,合金的变形抗力低,加工硬化指数6000左右,因此该合金具有良好的高温变形能力。

通过临界动态再结晶的计算,发现该合金在1200℃/0.05s-1/40%的变形工艺下动态再结晶较为充分。

此外,通过观察组织变化发现,当变形量为40%以上,组织细化明显,再结晶程度高。

在应变速率为0.05s-1经过6道次变形时,合金中发生γ→α2和β/B2→α2的相变。

通过对位向关系的判断,分析认为α2和γ相之间满足Blackburn位向关系。

再结晶程度随着变形道次的增加以及应变速率的减小而增加。

γ相的变形机制为不连续动态再结晶,此外合金的变形能力随着应变速率的减小以及变形道次的增加而降低。

另外伪孪晶的含量随着应变速率的增大在逐渐减少,变形道次对伪孪晶的影响可以忽略不计。

β型γ-TiAl合金的制备及其反常屈服行为研究

β型γ-TiAl合金的制备及其反常屈服行为研究杨非;陈玉勇;蔡一湘;孔凡涛;肖树龙【摘要】β型γ-TiAl合金具有良好的高温变形能力,为TiAl合金的发展开辟了新的发展方向.采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了β型γ-TiAl合金,即Ti-45Al-9(V,Nb,Y)合金,研究了该合金的铸态组织、相组成及力学性能.结果表明,Ti-45Al-9(V,Nb,Y)合金的铸态组织为近层片组织结构,主要由γ-TiAl相、α2-Ti3Al相及β(B2)相组成.室温条件下,该合金的屈服强度为393MPa,700℃时合金的屈服强度为562MPa,当测试温度升高到800℃时,合金的屈服强度为420MPa.该合金表现出了明显的反常屈服行为.【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2010(004)004【总页数】4页(P514-517)【关键词】TiAl合金;组织;性能;反常屈服行为【作者】杨非;陈玉勇;蔡一湘;孔凡涛;肖树龙【作者单位】(广州有色金属研究院)粉末冶金研究所,广东,广州,510650;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;(广州有色金属研究院)粉末冶金研究所,广东,广州,510650;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TG146.2.3随着全球气候变暖趋势日益明显，对低能耗、低排放、低污染等技术要求越来越迫切．研究发现，汽车每降低10%的车重，废气排放量可减少10%，燃料消耗节省7%［1］．因此，汽车的轻量化将起到节能、环保的双重作用．TiAl基合金由于具有低密度、高弹性模量、高的比强度、高的高温强度、良好的抗蠕变能力以及优异的防腐蚀性能等优点，被认为是非常具有潜力的轻质耐高温结构材料，在汽车发动机高温结构材料领域具有广阔的应用前景，近年来引起了研究者们的广泛关注［2－5］．然而，由于Ti Al合金室温塑性低，高温变形能力不足，热加工困难，成型性差，限制了其广泛应用．近来，美国学者Y．W．Kim提出了β型γ－Ti Al合金的的概念［6］，该合金具有较好的高温变形能力，为TiAl合金的发展提出了新的方向．本文采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术制备了高质量Ti－45Al－9（V，Nb，Y）β型γ－TiAl合金，对该合金的组织结构、相组成及力学性能进行了研究．实验用原材料为海绵钛（纯度＞99．7%），高纯铝（纯度＞99．99%）以及铝钒、铝铌和铝钇中间合金．首先采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉进行熔炼，制备铸锭，然后在温度为900℃条件下，对合金铸锭均匀化处理60 h，随后对合金铸锭进行热等静压处理，以消除或减少合金铸锭的缩孔、疏松等缺陷，热等静压处理温度为1200℃，压力为140MPa，时间为4h．分别采用X射线衍射分析（XRD）、光学显微分析（OM）及扫描电子显微分析（SEM）等方法，对Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金铸锭进行相分析及显微组织观察．合金的拉伸性能测试在Instron万能试验机上进行，应变速率为5×10－4 s －1．图1为 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的 XRD图衍射图谱．由图1可知，采用水冷铜坩埚真空感应熔炼法所制备的 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金主要由γ，α2和β（B2）三相组成．合金的铸态显微组织（图2）可以看出，Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金为近层片组织结构，其平均层片团簇的尺寸约为100μm．与传统的TiAl合金相比，Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金显微组织没有显著的柱状晶特征，而是体现了等轴特征．在层片组织边界存在亮灰色和黑色块状组织（如图2（b）），经能谱分析，亮灰色块体中富含V，Nb等β相稳定元素，黑色块体的成分为w（Ti）＝43．79%，w（Al）＝49．09%，w（V）＝3．59%和w（Nb）＝3．54%．结合XRD分析结果，认为亮灰色块体为β（B2）相，黑色块体为γ相．研究认为V和Nb元素均为β相稳定元素，在TiAl合金中添加该类元素促进了合金的凝固过程由α相凝固方式向β相凝固方式转变［7－8］．由于β相中优先生长方向＜100＞晶向具有等价的三个方向，即＜100＞，＜010＞和＜001＞，而不像α相中只有一个＜001］晶向为晶体优先生长方向，因此经β相凝固方式凝固的合金具有等轴状特征，而柱状晶特征并不显著．根据相图分析可知，Ti－45Al－x V合金的平衡凝固路线和相转变过程为L→β→α→α＋γ→α＋β＋γ→β＋γ，其中β相有序化形成B2相，其有序化温度约为1100℃［9］．按照上述凝固路线凝固后，合金的平衡凝固组织应该为β＋γ双相组织，而不是α＋β＋γ三相组织．但是由于合金熔体受到金属型壁的激冷作用，而产生较大的过冷度以及与外界强烈的热交换作用，合金的实际凝固过程往往偏离平衡凝固方式，最终获得的合金组织不同于合金平衡凝固的组织．结合Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的铸态组织特征，可以推测该合金凝固方式和相转变过程遵从的路线为L→L＋β→β→β＋α→α→α＋γ→α＋γ＋β→α＋α2＋γ＋β→lamellar（α2／γ）＋γ＋β．其中β相有两种来源，一种是由于V和Nb元素的稳定作用导致β相直接从液相析出并保留至室温，另一种是由α相分解得到的．层片结构由高温α相转变而来，同时β＋γ相结构是由γ相从高温α相或β相的析出而形成的．最终Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金形成了层片团簇被β（B2）相和γ相包围的近层片组织结构．图3为铸态 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金在不同温度下的拉伸力学性能．从图3可以看出，温度对Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的屈服强度和延伸率有重要的影响．随着测试温度的升高，铸态合金的屈服强度表现为先升高后下降的趋势，而铸态合金的延伸率则随着测试温度的升高而持续增加．在室温条件下，铸态Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的拉伸屈服强度和延伸率分别为393 MPa和0．55%，而当测试温度升高到700℃时，合金的屈服强度达到了最大值，为562 MPa，延伸率为7．6%．随着测试温度继续升高，合金的屈服强度下降，延伸率增加，当测试温度为800℃时，铸态 Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金的屈服强度为420 MPa，延伸率高达18．4%．屈服强度反常温度关系的本质与金属间化合物的位错运动和滑移特性密切相关．金属间化合物的位错运动难易不仅与位错总的柏氏矢量长度有关，而且还与位错分解形成APB，SISF或CSF等任何形式的层错能量有关［10－12］．TiAl合金的屈服强度反常温度关系与γ相中1／2［1－10］普通螺位错和［101］超位错的交滑移有关．在低温条件下（小于500℃），由于普通位错的临界剪切应力（CRSS）大于超位错的临界剪切应力，所以低温条件下普通位错不易发生滑移现象，而超位错相对较易滑动［12－13］．在变形过程中超位错易在（111）上发生交滑移并分解为［1－01］＝1／6［112］＋1／3［201］＋1／6［112］，在（111）和（1－11）晶面之间产生一个SISF，形成了非平面位错核心结构，该平面位错核心结构不可动，从而对位错起到了钉扎作用．在高温条件下（大于500℃），随着温度的升高，普通位错的滑移可以开动［13］，｛111｝滑移面上的一个螺位错的几小部分或部分螺位错交滑移到 APB或SISF能量较低的｛100｝或｛111－｝滑移面，造成非平面的位错结构，成为不可动位错锁，对位错起到钉扎作用．位于两个钉扎点之间的位错必须通过弯曲绕过钉扎点而运动，因而两个钉扎点之间的距离或钉扎点的数量决定了强化的程度．由于交滑移是一个热激活过程，温度升高有利于交滑移的进行，且呈指数关系增加．因此，随着温度的升高，钉扎点之间距离的减小，位错锁对位错的钉扎作用增强，位错运动的阻力增加，在宏观上表现为合金的屈服强度随着温度的增加而增大．除此之外，Feng等人［14］发现在｛110｝面上，位错可以以单交滑移模式、双交滑移模式、位错环模式以及位错偶极子的形成等模式发生钉扎现象，从而导致位错阻力增加，位错不可开动，TiAl合金的屈服强度增加．总之，在γ－Ti Al合金中，随着温度的增加，超位错和普通位错的滑移依次开动，由于位错发生分解及交滑移作用，在｛111｝，｛100｝，或｛111－｝面上产生位错的钉扎现象，限制了位错的运动，随着温度的增加，这种钉扎作用逐渐增强，直到达到最大值．宏观上体现为γ－TiAl合金的屈服强度随着温度的增加而不断增加，直到屈服强度达到最大值．当温度高于屈服强度峰值的温度时，由于热激活作用显著增强，位错锁被解锁，位错运动重新被开动．此外，γ－TiAl合金中挛晶变形成为主要的变形方式，故屈服强度的反常温度现象消失，γ－Ti Al合金的屈服强度随着温度的增加而逐渐减小．对于具有B2结构的金属间化合物来说，由于存在高浓度的不可动的热激活空位，热变形过程中可对位错的滑移起到钉扎作用［15］．故可以预见，随着温度的升高位错可动性增强，热激活空位对位错的钉扎作用逐渐增加，导致β（B2）相出现屈服强度随着温度的升高而增大的现象．当温度升高到一定值时，热激活效果变得更加显著，热激活空位可以与位错核发生反应而消失，位错的钉扎作用随之消失，β（B2）相的屈服强度开始下降，屈服强度的反常温度现象消失．Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金主要由γ－TiAl相，α2－Ti3 Al相及β（B2）相组成．由上述分析可知，γ－Ti Al相和β（B2）相在变形过程中很容易发生屈服强度反常温度现象．因此，该合金在拉伸测试中表现出了强烈的屈服强度反常温度关系．（1）采用水冷铜坩埚真空感应熔炼技术成功地制备了Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金铸锭，该合金主要由γ－TiAl相，α2－Ti3 Al相和β（B2）相组成，组织为近层片组织结构，平均层片团簇尺寸为100μm；（2）Ti－45Al－9（V，Nb，Y）合金具有明显的反常屈服行为，室温条件下合金的屈服强度为393 MPa，延伸率为0．55%；700℃时，合金的屈服强度明显增加为562 MPa，延伸率为7．6%；800℃时，合金的屈服强度为420 MPa，延伸率为18．4%．【相关文献】［1］肖永清．诠释现代车用钛合金的应用及前景［J］．铝加工技术工程，2008（1）：41－43．［2］EDWARD A L．Gamma titanium aluminides as prospective structural materials ［J］．Intermetallics，2000（8）：1339－1345．［3］陈玉勇，孔凡涛．TiAl基合金新材料研究及精密成形［J］．金属学报，2002，38：1141－1148．［4］NABARRO F R N．Two－phase materials for high－temperature service ［J］．Intermetallics，2000（8）：979－985．［5］TOSHIMITSU T．Development of a TiAl turbocharger for passenger vehicles ［J］．Materials Science and Engineering，2002，A329－331：582－588．［6］KIM Y W，DIMIDUK D，WOODWARD C．Development of betaγ－TiAl alloys：Opening robust processing and greater application potential for TiAl－base alloys［C］／／The 11th World Conference on Titanium．Kyoto：The Japan Institute of Metals，2007．［7］JIN Y G，WANG J N，YANG J，WANG Y．Micro－structure refinement of cast TiAl alloys byβsolidification［J］．Scripta Materialia，2004，51：113－117．［8］XU X J，LIN J P，WANG Y，GUO J F，et al．Microstructure and tensile properties of as－cast Ti－45Al－（8－9）Nb－（W，B，Y）alloy［J］．Journal of Alloys and Compounds，2006，414：131－136．［9］TAKEYAMA M，KOBAYASHI S．Physical metallurgy for wrought gamma titanium aluminides microstructure control through phase 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运输用变形 γ-TiAl 基合金部件生产的几个问题

运输用变形γ-TiAl基合金部件生产的几个问题H. Kestler, N. Eberhardt and S. KnippscheerPLANSEE AG, Technology CentreA-6600 Reutte, Austria摘要:在过去的三年中，PLANSEE AG 公司成功地将其在加工工艺、机加工和联结方面的能力由传统工程γ-TiAl基合金延伸到了高Nb合金领域。

尤其是，大尺寸铸锭的挤压、由挤压锭坯及气体雾化粉热轧制薄板和锻造都可以成功地做到工业尺寸。

本文主要讨论高性能汽车发动机阀门的工业生产中所用γ-TiAl基合金的加工工艺。

另外还讨论了用于未来航天领域中的薄板及薄板工件的制造技术现状。

文章的另一个目的是论述高Nb γ-TiAl合金加工工艺的现状，并报道了所获得的力学性能，以说明这种高温结构材料的潜力。

1引言据预测，随交通发展，每十五年运输能力的需求将翻倍[1]。

这个预测说明了改善运输系统的环境相容性、经济性以及安全的重要性。

集成轻型新材料的先进发动机概念显示出促进这些领域发展的潜力。

与目前汽车及航空工业应用金属材料相比, γ-TiAl基合金拥有一些诱人的特性：如低密度（3.9-4.1g/cm3）, 高比强度（屈服强度/密度）, 高比刚度（弹性模量/密度）, 防止“钛燃烧”以及良好的高温蠕变性能。

特别是，甚至在高温下都具有高比刚度，这对航空及汽车用轻型结构工件的设计是最为有益的。

在750℃还能够长期抗氧化的TiAl合金的性能介于高温钛合金和Ni基高温合金之间[1]。

图1对比了工程γ-TiAl基合金,、商业Ni基高温合金及Ti合金在室温和750℃下比刚度和屈服强度的情况。

在600～800℃时, γ-TiAl基合金的比刚度优于Ti合金。

然而，在受力工件设计方面, 传统γ基合金可能不是最好的。

在过去的几年中, 人们研究了Nb含量在5～10%（摩尔分数）的高强度γ-TiAl 基合金。

采用合适的热机械处理, 室温下屈服强度可以大于1000 MPa 。

《β-TiAl合金近等温无包套锻造变形行为及电脉冲处理研究》范文

《β-TiAl合金近等温无包套锻造变形行为及电脉冲处理研究》篇一一、引言随着现代航空、航天、汽车等领域的快速发展，对轻质、高强度材料的需求日益增加。

其中，β-TiAl合金因其优异的机械性能、良好的抗氧化性能及中高温环境下的稳定性能而备受关注。

近年来，随着制备技术的不断创新和改进，β-TiAl合金的加工方法和性能优化也成为了研究热点。

本文主要研究了β-TiAl合金近等温无包套锻造变形行为以及电脉冲处理对其性能的影响。

二、β-TiAl合金近等温无包套锻造变形行为近等温无包套锻造技术是一种新型的金属材料加工技术，其在高温条件下，使得合金能够产生大的塑性变形。

这种技术在β-TiAl合金加工过程中表现出了很好的适用性。

首先，对于β-TiAl 合金，其在近等温条件下的变形行为具有显著的特点。

在高温下，合金的塑性变形能力增强，能够承受较大的外力而不发生断裂。

同时，该过程中合金的晶粒结构也会发生明显的变化，如晶粒细化、晶界清晰等。

在近等温无包套锻造过程中，β-TiAl合金的变形行为受到多种因素的影响。

首先是温度的影响。

随着温度的升高，合金的变形能力逐渐增强，但也存在着超过一定温度后晶粒过大的问题。

因此，合理控制温度是影响变形效果的关键因素之一。

其次是应变速率的影响。

应变速率过快或过慢都会对变形效果产生不利影响，需要合理选择应变速率以保证变形的顺利进行。

此外，锻造过程中的外力大小和方向也是影响变形效果的重要因素。

三、电脉冲处理对β-TiAl合金性能的影响电脉冲处理是一种新型的材料表面处理技术，它通过在材料表面施加高频、高能的电脉冲信号来改变材料的组织结构，从而提高其性能。

在β-TiAl合金中，电脉冲处理能够显著改善其性能。

电脉冲处理后的β-TiAl合金表现出更好的耐腐蚀性、硬度和抗疲劳性。

这是由于电脉冲信号能够在材料内部产生瞬间的温度变化和能量积聚，进而促进材料内部组织结构的改变和优化。

此外，电脉冲信号还可以激活材料的晶界活性，使材料内部的缺陷得到修复或减轻。

TiAl基合金高温性能研究进展

TiAl基合金高温性能研究进展
尹海燕;吴海涛;陈胜;蔡杰;岳云龙
【期刊名称】《济南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(020)001
【摘要】TiAl基合金作为高温结构材料,其密度低、比强度高和比模量高,主要应用于航空航天发动机及其它高技术领域.本文中综述了TiAl基合金在抗氧化性、高温力学性能方面的研究成果,着重介绍了抗氧化及高温蠕变的机理及影响因素.
【总页数】4页(P4-7)
【作者】尹海燕;吴海涛;陈胜;蔡杰;岳云龙
【作者单位】济南大学,材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学,材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学,材料科学与工程学院,山东,济南,250022;济南大学,国际教育交流学院,山东,济南,250022;济南大学,材料科学与工程学院,山东,济南,250022
【正文语种】中文
【中图分类】TB331
【相关文献】
1.TiAl基合金高温抗氧化性能的研究进展 [J], 隗功益;孙丽
2.冷坩埚定向凝固TiAl基合金高温持久性能研究 [J], 丁宏升;李金韬;王强;耿洪滨;陈瑞润;郭景杰;傅恒志
3.包套锻造粉末冶金TiAl基合金的高温力学性能 [J], 王辉;贾文鹏;贺卫卫;刘咏;朱纪磊;黄瑜;赵培
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TiAl金属间化合物高温动态力学行为及变形机理研究的开题报告

TiAl金属间化合物高温动态力学行为及变形机理研究的开
题报告
一、研究背景与意义
TiAl金属间化合物具有低密度、高强度、高温稳定等优秀特性，被广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。

然而，由于其脆性和难加工性，限制了其进一步应用。

因此，对TiAl金属间化合物的高温动态力学行为及变形机理的研究具有重要意义。

二、研究内容及目标
本文旨在通过实验研究和建立本构模型，深入探究TiAl金属间化合物在高温条件下的高速变形及变形机理。

具体内容和目标如下：
1.设计并建立高温动态压缩实验装置，测量不同变形速率下TiAl金属间化合物的应力应变曲线。

2.分析实验数据，分析材料的应力、应变、变形速率等参数对材料动态力学行为的影响。

建立材料的本构模型，预测材料的动态响应。

3.通过扫描电镜、透射电镜等手段，研究材料在高温高速变形过程中的微结构变化，并探究其变形机理。

三、研究方法及步骤
1.设计高温动态压缩实验装置，根据文献和自身经验搜集所需材料。

2.进行高温动态压缩实验，并记录实验数据，分析参数对材料动态力学行为的影响，建立材料本构模型。

3.利用扫描电镜、透射电镜等手段，研究材料在高温高速变形过程中的微结构变化，并探究其变形机理。

四、预期成果及创新点
1. 研究得出TiAl金属间化合物在高温高速变形下的应力应变曲线。

2. 建立TiAl金属间化合物的本构模型，预测材料在高温高速变形下的响应。

3. 探究材料高温高速变形过程中的微结构变化及变形机理。

4. 提取出TiAl金属间化合物的重要特性及制备方法，对其下一步合成顶点多面体行为提供理论研究方向。

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ＣｅｔａＩｏｎｔｅｓａｃｎｔｕｅＢｉｎ００１ＣｉａｎｒｌｒｎａｄＳｅｌＲｅｅｒｈＩｓｉｔ，ｅｊｇ１０８，ｈｎ）ｔｉ
摘要：用Ｇｅｂｅ１０采ｌｌ５０试验机对经过挤压比为１ｅ－２开坯后的７ＴＡ合金在温度为９０１０ ℃ 、变速率为００ｉｌ０～１０应．１～
６２
材料工程／２１０１年５期
挤压开坯ｙＴＭ合金的热变形行为研究－ｉ
Ｈｏｆｒａｉｈａｉｒｏｔｕｄ — Ａ１ＡｌｏｔＤｅｏｍｔｏｎＢｅｖｏｆＥｘｒｄｅＴｉｌｙ
Байду номын сангаас
付明杰，永娟，静张
ｃｏｓｓｃｉｎｏ２：１ｒｓｅｔｏｆ１ｗａｎｖｓｉｔｄａ９ — １０ｓｉｅｔｇａｅｔ００１Ｏ ℃
ａｔｔａｎｒｔ０１１ｎｄａｓｒｉａｅ０． — ．０ｓａｄｗｉｈ７ｎｔ０
中图分类号：ＴＧ１６２４．文献标识码：Ａ文章编号：１０３１２１）５０６４０１４８（０１０ —０２０
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｔｃｍｐｒｓｉｅｄｆｒａｉｎｂｅｖｏｒｏｘｔｕｅ－Ａ１ａｌｉｈａｒｄｔｏｎｏｈｅｈｏｏｅｓｖｅｏｍｔｏｈａｉｆｅｒｄｄ７Ｔｉｌｏｙｗｔｅｕｃｉｆｔｅ
１一、Ｓ变形量为７等温恒应变速率下的热变形行为进行了研究，得了变形条件范围内的流变应力数据，利用ＺＯ获并ｅ
ｎｒｌｍｎ数和Ａｒｈｎｕ方程得出７Ｔｉ合金的本构方程。结果表明：— ｉ合金在９０，变速率为１和ｅＨｏｌｏ参ｒｅｉｓ一Ａｌ．ＴＡ１ｙ０℃ 应ｓ０１＿的条件下新生动态再结晶晶粒较少，且动态再结晶发生的热力学条件比一般高温合金更加苛刻。所获得的流．ｓ。并
变应力方程为一４．（ｎ４４３５ × １。ＲＴ２．７；热变形激活能Ｑ一４３５ｋ／ｌ为科学设计和有效控制８１１－１．３０／８３）其－１．３Ｊｍｏ，
７ＴＡｌ金的锻造工艺提供了理论依据。一ｉ合关键词：－Ａｌ金；压开坯；压缩；变应力；态再结晶７Ｔｉ合挤热流动
继
（铁研究总院高温材料研究所，京１０８）钢北００１
ＦＭｉｇｊｅＪＮＧｎ —ｕｎＺＵｎ —ｉ，ＩＹｏｇｊａ，ＨＡＮＧｉＪ
（ｉｈＴｅｐｅａｕｅＭａｅｉｌｅｅｒｈＩｔｔｅ，ＨｇｍｒｔｒｔｒａｓＲｓａｃｎｓｉｕｔ
ｈｉｔｒｄｕｔｏｎＧｌｅｌ０ｔｓｍｕａｏ．Ｔｈｆｅｔｆｔｒｏｅｈａｉａａａｅｅｓｏｌｗｅｇｈｅｃｉｎｏｅｂｅ１０ｈｏｉｌｔｒ５ｅｅｆｃｓｏｈｅｍｍｃｎｃｌｐｒｍｔｒｎｆｏｓｒｓｎｄｎａｉｅｒｔｌｚｔｏｎｔｅｓａｄｙｍｃｒｃｙｓａ１ａｉｗｅｅａａｙｅＡｃｓｉｕｉｅｅａｉｎｓｐａｅｏｔｅｉｒｎｌｚｄ．ｏｎｔｔｔｖｒｌｔｏｈｉｂｓｄｎｈＺｅｒｎｅ — Ｈｏｌｏｎｐｒｍｅｅｎｒｈｎｕｓｅｕｔｏｓｐｏｓｄｆｒ７Ｔｉ１ａｌｙＴｈｅｒｓｌｈｌｍａａｔｒａｄＡｒｅｉｑａｉｎｗａｒｐｏｅｏ－Ａｌｏ．ｅｕｔｓｏｗｓｔａｈｈｔｔｅｃｌｕａｉｎｒｓｌｓｏｈｏｏｓｄｍｏｅｇｅｅｌｗｉｈｔｘｅｉｅｔｌｄａａＴｈｅｅｏｅ，ｔｏａｃｌｔｏｅｕｔｆｔｅｐｒｐｅｄｌａｒｅｗｌｔｈｅｅｐｒｍｎａｔ．ｒｆｒｈｅｐｒ — ｐｓｄｍｏｅａａｏｎｄｔｏｎｏａｉｙｃｎｔｏｌａｏｅｓｄｓｇｏｈｅｏｎａｙｐｒｃｓｉｇｏｆｏｅｄｌｃｎｌｙｆｕａｉｆｑｕｌｏｒｎｄｐｒｃｓｅｉｎｆｒｔｅｓｃｄｒｏｅｓｎｔＹＴｉｌａｌｙＡｌｏ．Ｋｅｒｓ：－ｉ１ａｌｙ；ｅｔｕｉｙｗｏｄ７ＴＡｌｏｘｒｓｏｎ；ｈｔｗｏｒｉｏｋｎｇ；ｆｏｓｒｓ；ｄｎａｉｅｒｓａ１ａｉｎｌｗｔｅｓｙｍｃｒｃｙｔｌｉｔｏｚ