TiAl₄₅Nb₁₀-xBe合金组织性能与高温氧化行为

摘要

采用氩气气氛下真空感应熔炼的方式制备了TiAl₄₅Nb₁₀-xBe （x=0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,原子数分数，下同）合金，使用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）、万能试验机等对合金显微组织、力学性能和高温氧化行为进行研究，讨论了高温下合金的抗氧化机理.结果表明：合金主要由γ-TiAl相和α₂-Ti₃Al相构成；Be能够细化合金的显微组织，促进其从片层结构向双态结构转变；在1 273 K下氧化75 h后，合金显微组织从片层结构完全转变为双态结构并一直保持，较小的双态等轴晶使合金的塑性在牺牲部分强度和硬度后得到提高.合金在1 273 K下的氧化动力学符合抛物线规律，氧化速率随Be含量的增加缓慢减小，并在50 h后进入稳定氧化阶段.由TiO₂+BeO/Al₂O₃+BeO/Nb₂O₅+BeO构成的狭长带状氧化层以交替生长的方式向合金基体内部生长，表现出一定的抗氧化性.综合来看，1.5%Be合金在显微组织和抗氧化性能方面表现突出.

关键词

TiAl₄₅Nb₁₀合金 / Be含量 / 显微组织 / 高温氧化