[发明专利]一种通过添加纳米Y2O3提高Ti‑48Al‑2Cr‑2Nb合金室温拉伸性能的方法有效
| 申请号： | 201610318044.8 | 申请日： | 2016-05-13 |
| 公开（公告）号： | CN105821232B | 公开（公告）日： | 2017-08-25 |
| 发明（设计）人： | 陈玉勇;田竟;张冬冬 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | C22C1/10 | 分类号： | C22C1/10;C22C14/00 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江专利商标事务所23109 | 代理人： | 侯静 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 通过 添加 纳米 sub 提高 ti 48 al cr nb 合金 室温 拉伸 性能 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种通过添加纳米Y2O3提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金室温拉伸性能的方法。
背景技术
随着人们对能量转换率和环境的要求越来越高，材料的服役环境和性能指标越来越苛刻，尤其在航空、汽车领域。TiAl合金具有高比强度、高比刚度、耐氧化、抗蠕变性高、阻燃性好的优点，有望在600-800摄氏度范围内取代传统镍基高温合金，成为新一代航空发动机和汽车工业热端部件的理想替代材料。
文献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指出美国空军和通用电气合作开发出第二代TiAl合金Ti-48Al-2Cr-2Nb，该型合金已在很多发动机上装机试验。
文献Guy Norris.Power House[R].Evendale：Flight International，2006记载2006年GE、PCC公司共同成功的完成了为波音787配套的GEnX发动机低压涡轮第六和第七级铸造Ti-4822叶片的生产，使TiAl合金的大规模商用成为可能，推动了各国对TiAl研究的一个新的高潮。
但是包括Ti-48Al-2Cr-2Nb在内的传统TiAl合金仍然面临着室温力学性能较差，不能满足实际工程应用领域对强度、塑性等要求的现实情况。原因就是直接铸造的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织粗大，偏析严重。为了提高TiAl合金的室温拉伸力学性能，在不影响TiAl合金高温力学性能及抗氧化性的情况下，可以通过引入其他微量成分到合金基体中控制合金晶粒大小和片层间距，从而控制TiAl合金室温力学性能。文献Kim Y W.Intermetallic alloys based on gamma titanium aluminide[J].JOM，1989，41(7)：24-30指出细晶二元合金的塑性和铝含量有关，当两相成分在Ti-48at％Al附近是延伸率最好，因此目前具有工程意义的γ钛铝合金大都是基于Ti-(45～48)at％Al。然而为了提高合金的其他性能往往又需要在此基础上添加其他合金元素。李宝辉研究了Y对铸态Ti-45Al-5Nb合金组织性能的影响，发现加入0.3Y后延伸率从0.32％提高到0.45％，平均晶粒尺寸从600μm降至100μm，平均片间距从470nm降至200nm，但是单纯加入大块状AlY中间合金使得合金在熔炼过程中熔体反应进行的不彻底，反应生成的Y2O3相量少且没有弥散分布，在层片团晶界处富集大量Al2Y相并连成网络，恶化性能。柴丽华研究了Y的添加对快速凝 固Ti46Al2Cr2Nb合金组织性能的影响，发现在快速凝固下含钇相以球状弥散分布于基体中，其组织相对于铸态含钇合金明显细化，但是这种方法目前还不能用于生产大块结构材料。TiAl合金通过反应生成弥散相的研究未见有报道，一方面是TiAl性质极为活泼，需要在特殊熔炼条件下，另外钛铝活泼的性质也使熔体反应极难控制，不易制得均匀弥散分布第二相的基体。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有直接铸造的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织粗大，偏析严重的问题，提供一种通过添加纳米Y2O3提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金室温拉伸性能的方法。
本发明一种通过添加纳米Y2O3提高Ti-48Al-2Cr-2Nb合金室温拉伸性能的方法为：
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