Si对Ti₃Al基合金力学性能与损伤行为的影响

【作者】 卢斌； 崔玉友； 杨锐； 李东； 王福会；

【机构】 中国科学院金属研究所；

【摘要】 本文研究了Si对一种Ti₃Al基合金的室温与高温拉伸性能,室温断裂韧性与疲劳裂纹扩展行为,以及650℃蠕变性能的影响。合金具有由α₂,B₂和O相组成的三相组织;α₂相和（B₂+O）混合物的相对含量随固溶温度而变化。加入0.9at.%的Si后导致0.03%体积分数的Ti₅Si₃析出,该析出相提高合金的室温与高温强度,但是降低合金的室温塑性与断裂韧性。含较高α₂体积分数的样品,B₂相更稳定,因此塑性更好。对拉伸和疲劳试验样品的观察分析表明,无论含Si与否,材料的断裂均主要因α₂相的脆性所致。在单向载荷作用下,与基体分离的硅化物颗粒也会增大材料断裂倾向。Si的固溶强化作用非常显著,含Si合金较无Si合金的蠕变寿命提高达20%。虽然Ti₅Si₃颗粒使塑性与室温断裂韧性降低,它们对疲劳裂纹扩展速率并无明显影响,决定O相合金疲劳损伤的主要因素是三相组织形态及分布,而与Ti₅Si₃相关系较小。更多还原