【摘 要】
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采用真空非自耗钨极电弧熔炼炉设备制备含稀土元素Y、Gd、Er的Ti-47Al-2Nb和Ti-47Al-5Nb合金的钮扣锭。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、Instron5569万能电子材料试验机
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采用真空非自耗钨极电弧熔炼炉设备制备含稀土元素Y、Gd、Er的Ti-47Al-2Nb和Ti-47Al-5Nb合金的钮扣锭。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、Instron5569万能电子材料试验机等设备观察和测试铸态合金的显微组织、压缩断口形貌及力学性能。系统研究了稀土元素Y、Gd、Er对Ti-47Al-2Nb和Ti-47Al-5Nb合金显微组织和力学性能的影响。结果如下:通过Miedema模型计算了合金各组元间的生成热和活度系数。稀土元素Y、Gd、Er的物性参数相似,与其它组元间的生成热和活度系数也相近。研究Y对铸造Ti-47Al-2Nb和Ti-47Al-5Nb合金显微组织和力学性能的影响。Y能显著细化铸造Ti-47Al-2Nb和Ti-47Al-5Nb合金的一次和二次枝晶间距。合金的细化程度和稀土相形貌因Y含量的不同而不同。Ti-47Al-2Nb-0.3Y合金的压缩压力、压缩应变和硬度值达到最大值。研究Gd对铸造Ti-47Al-2Nb和Ti-47Al-5Nb合金显微组织和力学性能的影响,分析了Gd析出物的形态、分布及除氧效果与Gd含量的关系。含量为0.15at.% Gd的合金能够显著细化凝固组织,力学性能也达到最优;含0.3at.%Gd合金的树枝晶粗大,力学性能也下降。研究Er对铸造Ti-47Al-2Nb和Ti-47Al-5Nb合金显微组织和力学性能的影响。合金的显微组织随着Er含量的增加由粗大的柱状树枝晶变得更为细小、延长,一次和二次枝晶间距随Er含量的增加而降低。Ti-47Al-5Nb-0.2Er合金的压缩性能、硬度和断口形貌表明该合金具有最佳性能。
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