【摘 要】
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γ-TiAl合金由于其低密度，高强度，耐腐蚀等诸多优点而成为近30年来的研究热点，但是室温塑性差，加工困难是目前γ-TiA合金实际应用的最大障碍。本文针对传统γ-TiAl组织粗大、各向
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γ-TiAl合金由于其低密度，高强度，耐腐蚀等诸多优点而成为近30年来的研究热点，但是室温塑性差，加工困难是目前γ-TiA合金实际应用的最大障碍。本文针对传统γ-TiAl组织粗大、各向异性强等问题，设计制备了新型β/γ-TiAl合金，并研究了合金化及热处理对β/γ-TiAl合金组织的影响。
根据新型β/γ-TiAl合金的成分范围，设计了不同的合金成分，通过水冷铜坩埚电弧熔炼以及水冷铜坩埚磁悬浮感应熔炼的方法熔炼制备成合金。使用光学显微镜(OM)，扫描电镜(SEM)，X射线衍射(XRD)等实验手段，研究了单一添加以及复合添加不同的合金化元素Nb，Cr，Mo对新型β/γ-TiAl合金组织与相变温度的影响。根据β/γ-TiAl合金中特殊的相变过程:β+α→α→β+γ，对合金进行热处理，通过1250℃保温0.5小时后淬火，随后900℃回火4小时，研究了热处理对合金组织的影响。
研究发现新型β/γ-TiAl合金在铸态下，合金没有明显的成分偏析，组织均匀细小，不产生明显铸造织构，组织中的晶界处保留的一定量的β相。单独添加第三组元时，Nb元素促使合金形成片层组织，Cr元素使合金中各相细小均匀分布，不形成片层组织，Mo元素促使合金形成魏氏体组织;复合添加元素Nb和Cr对β相的稳定作用比单一添加元素Nb或Cr的作用更为明显。三种不同元素对合金的α2+γ→α转变的共析温度(Te)影响较大，而对γ→α的转变温度(Tα)影响不大，Mo元素提高合金的共析温度最为明显。热处理后合金Ti-43Al-4Nb-2Cr-0.2B晶界上的β相完全消除，但是在片层团内部的片层界面上仍会有少量β相;合金Ti-43 Al-4Nb-1Cr-1Mo-0.2B采用同样的热处理工艺后，由于α→β+γ反应，在之前晶界位置形成β相与γ相组成的类似珠光体的片层结构。
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