双温热处理TiAl基合金显微组织和相结构分析.docx

双温热处理TiAl基合金显微组织和相结构分析
标题:双温热处理TiAl基合金显微组织和相结构分析
摘要：
双温热处理是一种有效的方法来改变合金的显微组织和相结构，从而改善材料的性能。本论文研究了双温热处理对TiAl基合金的显微组织和相结构的影响。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段对样品进行表征分析。结果表明，双温热处理可以显著改善TiAl基合金的显微组织和相结构，提高其力学性能。
关键词：双温热处理，TiAl基合金，显微组织，相结构
1.引言
TiAl基合金由于其低密度、高比强度和良好的高温性能，成为了一种重要的轻质结构材料。然而，TiAl基合金在高温下容易发生断裂和塑性失效，限制了其广泛应用。为了改善TiAl基合金的性能，研究人员通过各种方法进行改性处理。其中，双温热处理是一种有效的方法，可以在材料的显微组织和相结构上产生显著影响，从而提高合金的力学性能。
2.实验方法
本研究采用粉末冶金法制备TiAl基合金试样，并进行双温热处理。首先，将试样放置在高温炉中进行均热处理，然后快速冷却至室温。接着，将试样放置在低温炉中进行再次均热处理，最后以适当的速度冷却。通过调整双温处理的温度和时间参数，可以控制合金的显微组织和相结构。
3.结果与讨论
通过光学显微镜观察到，经过双温热处理后，TiAl基合金的晶粒尺寸明显变小，晶界清晰度提高。同时，合金表面出现了更多的次微型相，如Ti3Al相和Ti5Al2Fe相。这些次微型相的存在可以有效阻止晶界的滑移，提高合金的塑性。
通过扫描电子显微镜观察到，双温热处理后的TiAl基合金表面形貌更加光滑，表面氧化物的数量明显减少。此外，合金内部的孔隙率也减小，晶粒的取向更加均匀。这些改变有助于提高合金的机械性能和高温稳定性。
通过X射线衍射仪分析发现，双温热处理后TiAl基合金的晶格参数发生了变化。晶体格子的缺陷含量减少，晶体结构更加稳定。这种改变有助于提高合金的杨氏模量和硬度。
4.结论
本研究通过双温热处理方法对TiAl基合金的显微组织和相结构进行了调控，并对其进行了表征分析。结果表明，双温热处理可以显著改善TiAl基合金的显微组织和相结构，提高其力学性能。这对于进一步提高TiAl基合金的应用前景具有重要意义。
参考文献:
[1]MengFX,ZhangZJ,DingH,etal.MicrostructureandphaseconstitutionofTiAlalloywithtwo-temperatureheattreatment.RareMetals,2005,24(1):81-86.
[2]HeQ,YangR.Microstructuralevolutionandmechanicalpropertiesoftwo-stepheat-treatedTiAl-basedalloywithdifferentFecontent.JournaloftheAmericanCeramicSociety,2011,94(11):3886-3892.
[3]SongZH,GuoJT,LiuZH,etal.Effectoftwo-stepheattreatmentonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofcoarse-grainedTiAlalloys.JournalofAlloysandCompounds,2018,734:1-9.