冷轧Ti/Al层状复合材料中TiAl3相在退火过程中的形成机理及生长动力学

来源 :中国有色金属学报(英文版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:WRYJL2001
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将冷轧Ti/Al层状复合材料在525~625℃温度范围内退火0~128 h,并对复合材料的界面显微组织演变进行研究.结果表明,仅金属间化合物TiAl3相在Ti/Al界面形成,大多数TiAl3晶粒为细小的等轴晶,其平均尺寸从数百纳米到数微米,且随温度和/或退火时间的增加而增加,其中退火温度对晶粒尺寸的影响远大于退火时间的影响.TiAl3相的生长可分为两个阶段:在初始阶段,TiAl3相的生长由化学反应控制,反应激活能为195.75 kJ/mol,另外,由于冷轧方法制备的Ti/Al层状复合材料的界面与新鲜表面结合,TiAl3相的反应速率常数较大;在第二阶段,TiAl3相的生长由扩散控制,扩散激活能为33.69 kJ/mol,另外,由于TiAl3相晶粒尺寸细小,TiAl3相的扩散生长速率常数由晶界扩散决定.“,”Cold-rolled Ti/Al laminated composites were annealed at 525?625 ℃ for 0?128 h, and the interfacial microstructure evolution was investigated. The results indicate that only the TiAl3 phase was formed at the Ti/Al interface; most of TiAl3 grains were fine equiaxed with average sizes ranging from hundreds of nanometers to several microns and the TiAl3 grain size increased with increasing annealing time and/or temperature, but the effect of annealing temperature on the TiAl3 grain size was far greater than that of annealing time. The growth of the TiAl3 phase consisted of two stages. The initial stage was governed by chemical reaction with a reaction activation energy of 195.75 kJ/mol, and the reaction rate constant of the TiAl3 phase was larger as the Ti/Al interface was bonded with fresh surfaces. At the second stage, the growth was governed by diffusion, the diffusion activation energy was 33.69 kJ/mol, and the diffusion growth rate constant of the TiAl3 phase was mainly determined by the grain boundary diffusion owing to the smaller TiAl3 grain size.
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