基于激光扫描共聚原位分析的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金相转变与片层形成研究

王龙; 郄喜望; 李文; 殷亚军; 南海; 周建新

doi:10.15980/j.tzzz.T20240070

研究·合金性能 | 浏览量 : 0 下载量: 1 CSCD: 0

PDF
导出
分享
收藏
专辑

基于激光扫描共聚原位分析的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金相转变与片层形成研究
Phase Transition and Lamellar Formation of Ti-48Al-2Cr-2Nb Alloy Based on High-temperature Laser Scanning Confocal In-situ Analysis
2025年45卷第3期页码：428-433
收稿日期：2024-02-29，

修回日期：2024-05-07，

录用日期：2024-05-21，

纸质出版日期：2025-03-20
DOI： 10.15980/j.tzzz.T20240070
稿件说明：

移动端阅览

王龙，郄喜望，李文，等. 基于激光扫描共聚原位分析的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金相转变与片层形成研究［J］. 特种铸造及有色合金，2025，45（3）：428-433. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20240070.

WANG L，QIE X W，LI W，et al. Phase transition and lamellar formation of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy based on high-temperature laser scanning confocal in-situ analysis［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2025，45（3）：428-433. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20240070.

摘要

利用高温激光扫描共聚焦显微镜对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在25~1 500 ℃范围内进行升温熔化和降温凝固过程组织演变原位观察，分析了其凝固过程相转变以及

片层形成方式。结果发现，升温过程相变历程为

→

，凝固路径为

→

；

片层在

晶粒的相对晶界处形成，并保持平行状态，其生长方向垂直于［0001］

。

片层大多成对生长，且在同一

片层生长对中｛111｝面原子的堆垛顺序相反，表明生长对中的

片层界面为真孪晶型或伪孪晶型界面。

Abstract

The microstructure evolution of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy during the temperature rise melting and cooling solidification process from 25 ℃ to 1 500 ℃ was in-situ observed by high temperature laser scanning confocal microscope， and the solidification process of phase transition and formation type of

lamellae were analyzed. The results reveal that the phase transition during the temperature rise process undergoes

→

，and solidification path is

→

γ.

The

lamellae are formed at the relative grain boundaries of

grains， which always remain parallel with the growth direction perpendicular to ［0001］

. The

lamellae are mostly grown in pairs， and the stacking order of atoms of ｛111｝ facets is reverse in identical

lamellae growth pairs， indicating true-twin or pseudo-twin interface of

lamellae in the growth pairs.

关键词

Keywords

references

唐中杰，郭铁明，付迎，等 . 镍基高温合金的研究现状与发展前景［J］. 金属世界， 2014 （ 1 ）： 36 - 40 .

杨锐 . 钛铝金属间化合物的进展与挑战［J］. 金属学报， 2015 ， 51 （ 2 ）： 129 - 147 .

CLEMENS H ， KESTLER H . Processing and applications of intermetallic γ ‐TiAl‐based alloys ［J］. Advanced Engineering Materials ， 2000 ， 2 （ 9 ）： 551 - 570 .

孔凡涛，陈子勇，田竞，等 . 提高TiAl基合金室温塑性的方法［J］. 稀有金属材料与工程， 2003 （ 2 ）： 81 - 86 .

张亚然，李彦默，秦豪杰，等 . Y对粉末冶金无压烧结Ti-22Al-25Nb合金组织与力学性能的影响［J］. 材料热处理学报， 2023 ， 44 （ 11 ）： 83 - 91 .

张宇，王晓鹏，孔凡涛，等 . 合金成分对TiAl合金热变形加工影响的研究进展［J］. 稀有金属材料与工程， 2017 ， 46 （ 11 ）： 3 570 - 3 576 .

黄锋，梁思诚，胡尚兴，等 . TiAl合金强韧化研究现状与进展［J］. 特种铸造及有色合金， 2023 ， 43 （ 11 ）： 1 441 - 1 446 .

张学贤，段保华，杨宇辰，等 . Ti-46Al-8Nb合金定向凝固显微组织及选晶器角度对合金片层取向的影响［J］. 机械工程材料， 2023 ， 47 （ 2 ）： 7 - 13，72 .

周俊 . 纳米Y 2 O 3 对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温性能及热处理组织转变的影响［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2018 .

李昊 . β - γ 型TiAl合金组织性能研究［D］. 沈阳：沈阳航空航天大学， 2019 .

王茂松，杜宇雷 . 增材制造钛铝合金研究进展［J］. 航空学报， 2021 ， 42 （ 7 ）： 8 - 31 .

KIM Y W . Ordered intermetallic alloys， part III： Gamma titanium aluminides ［J］. JOM ， 1994 ， 46 ： 30 - 39 .

SEMIATIN S L ， SEETHARAMAN V ， WEISS I . Hot workability of titanium and titanium aluminide alloys-An overeview ［J］. Materials Science and Engineering ， 1998 ， A 243 （ 1-2 ）： 1 - 24 .

LI Z P ， LUO L S ， SU Y Q ， et al . In-situ study on γ phase transformation behaviour of γ -TiAl alloys at different cooling rates ［J］. Progress in Natural Science： Materials International ， 2022 ， 32 （ 3 ）： 345 - 357 .

ZHANG X Y ， LI C W ， WU M H ， et al . A typical pathways for lamellar and twinning transformations in rapidly solidified TiAl alloy ［J］. Acta Materialia ， 2022 ， 227 ： 117 718 .

ABDOSHAHI N ， DEHGHANI M ， RUBAN A V ， et al . On the energetics of the cubic‐to‐hexagonal transformations in TiAl+Mo alloys ［J］. Acta Materialia ， 2022 ， 240 ： 118 268 .

SONG L ， APPEL F ， WANG L ， et al . New insights into high-temperature deformation and phase transformation mechanisms of lamellar structures in high Nb-containing TiAl alloys ［J］. Acta Materialia ， 2020 ， 186 ： 575 - 586 .

申洋，谷征满，王聪 . 铁素体系耐热钢焊接热影响区相变行为的CSLM原位观察［J］. 金属学报， 2024 ， 60 ： 802 - 816 .

MIAO Z J ， SHAN A D ， WANG W ， et al . Solidification process of conventional superalloy by confocal scanning laser microscope ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2011 ， 21 （ 2 ）： 236 - 242 .

LI X L ， LI J S ， KOU H C ， et al . In situ observation of the initial stage of γ lamella formation in Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy ［J］. Advanced Engineering Materials ， 2017 ， 19 （ 5 ）： 1 600 670 .

DENQUIN A ， NAKA S . Phase transformation mechanisms involved in two-phase TiAl-based alloys—I. Lambellar structure formation ［J］. Acta Materialia ， 1996 ， 44 （ 1 ）： 343 - 352 .

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

TiAl基合金与陶瓷界面反应的研究

定向凝固技术在金属材料凝固与相变过程中的应用