论文部分内容阅读
研究了W,B,Hf,Y元素对高铌TiAl基合金铸态及热处理组织的影响;研究了900℃大气气氛下合金氧化时表面氧化膜特征,测定了900℃大气气氛下氧化增重曲线,揭示了合金元素对氧化进程的作用机制。研究表明,联合添加Hf和Y元素比单独添加Hf或Y对Ti-45Al-8Nb基合金铸态显微组织细化效果更为明显。热处理后,单独添加Hf的合金,片层组织最为均匀,片层间距细小。加入Y元素,有效细化了层片团尺寸,并且形成白色的Y2O3粒子分布于晶界处和晶间。合金中联合添加Y,Hf元素不但有Y2O3存在,还形成了富Hf的钇氧化物,及少量β(B2)相残存。在Ti-45Al-8Nb-0.5Hf-0.1Y基础上添加0.2%B后,片层组织细化效果显著。热处理组织为近片层,并且组织中存在Y2O3粒子以及富Nb、Hf的TiB2和富Hf的Y2O3相,同时还有少量的β(B2)相存在。而加入0.2%W的合金β(B2)相较多,且形成富含W、Hf的钇氧化物。研究表明,对高铌TiAl合金进行Y微合金化减小了氧化物尺寸且利于形成致密连续的A12O3氧化膜,增强了氧化层与基体的粘附性,一定程度上提高了高铌TiAl合金的高温长期抗氧化性。添加少量Hf改变了高铌TiAl合金的氧化膜形成机制,一定程度上降低了的氧化速率。联合添加Hf与Y大大增加了合金氧化膜的粘附性,同时形成两层较为连续致密的A12O3氧化膜,氧化膜较厚,同时由于形成稳定的Y2O3和富Hf的钇氧化物,发生局部内氧化。加入微量B能明显降低Ti-45Al-8Nb-0.5Hf-0.1Y的氧化速率,同时形成细密紧致的A12O3氧化膜,W的加入虽然一定程度上降低了合金氧化速率,却造成了氧化膜的开裂。合金抗氧化性与氧化前的合金组织有关,联合添加Hf,Y,B (或W)的合金显微组织在氧化前为近层片组织,且组织中存在少量β(B2)相存在,该组织状态对于合金抗氧化性具有不利影响。