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研究了多尺度强化相的形成对Ti2AlC/TiAl合金组织演变和力学性能的影响( The effects of the formation of a multi-scale reinforcing phase on the microstructure evolution and mechanical properties of a Ti2AlC/TiAl alloy )
Hongze Fang Shu Wang Ruirun Chen Qin Xu Yongda Yan Yanqing Su Jingjie Guo
为了获得具有多尺度增强相的TiAl复合材料，改善TiAl合金的显微组织和高温拉伸性能，采用真空电弧熔炼方法制备了不同碳含量的TiAl合金。结果表明，当碳含量大于或等于1.0at%时，形成Ti2AlC，组织由枝晶向等轴晶转变。含Ti2AlC合金中B2相消失。随着碳含量从0增加到3.0at%，片层菌落尺寸从148.4m减小到32.8m，片层宽度从441.2nm减小到117.6nm。碳含量越高，纳米Ti2AlC颗粒越多，其周围存在大量的位错。随着碳含量的增加，Ti2AlC含量从0增加到16.8vol%，长径比从9.2减少到1.8。显微组织细化的原因是凝固过程中碳和碳化物作为非均相颗粒，碳化物溶解了部分合金元素，提高了组织的均匀性。抗压试验表明，当含碳量为1.5%时，材料的最大抗压强度为2324.3MPa。碳含量为2.5%时，压缩应变较高（28.1%）。高温拉伸试验表明，从750℃升高到850℃，拉伸强度从398 MPa提高到541MPa；从750℃升高到950℃，应变从6.1%提高到12.2%。力学性能的提高主要归因于片层集落和片层宽度的细化、元素的固溶和纳米沉淀的形成。
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