导读
钛铝合金由于其低密度、高比强度以及良好的高温蠕变抗力和抗氧化性能，成为航空航天领域制备高性能发动机重要的轻质高温合金。发动机需要在高温高应力状态下长期服役，合金在高温条件下蠕变抗力及显微组织的稳定性直接影响发动机服役性能及寿命。因此，分析蠕变加载过程中TiAl合金组织稳定性及相变行为对于控制合金显微组织、提高合金性能以及发展新合金至关重要。
研究成果简介
近日，凝固技术国家重点实验室李金山教授团队，以β-凝固γ-TiAl合金中具有典型代表的TNM合金为研究对象，分析β-凝固γ-TiAl合金在蠕变过程中片层组织的分解及相变行为，结合TEM、HADDF-STEM及EDS等分析手段，揭示了蠕变过程中TiAl合金片层分解退化机理。目前对服役过程中TiAl合金片层分解及相变机制的研究主要集中于α2→βo/ωo，α2→γ以及γ球化。其中，βo 和ωo相由于其本征脆性会显著影响TiAl合金的力学性能，尤其会损伤合金的室温塑性。因此，本文分析了蠕变过程中α2→βo相变以及α2片层中βo相析出辅助板条状ωo相的形成机制，揭示了蠕变过程中相变诱发片层分解机制。为控制β-凝固γ- TiAl合金的微观组织和提高合金性能提供了理论依据。
相关研究成果以“Decomposition and phase transformation mechanisms of α2 lamellae in β-solidified γ-TiAl alloys”为题发表在金属领域国际顶级期刊Acta Materialia (DIO: 10.1016/j.actamat.2022.118492)。该论文通讯作者为凝固技术国家重点实验室唐斌教授，宋霖副教授，第一作者为博士研究生刘燕。该工作获得国家重点研发计划(2021YFB3702603)、国家自然科学基金委员会(52174377)及凝固技术国家重点实验室自主研究课题(2022-TS-06)的资助和支持。
图文导读
图1 β-凝固γ-TiAl合金在蠕变过程中α2片层分解及相变
图2 α2 /γ界面不匹配诱发βo沉淀析出
图3 α2 /γ界面成分偏析及界面位错促进球状ωo相形核
图4 α2片层中βo相协助板条状ωo相析出
图5 α2 /γ界面处ωo相形核示意图
论文链接：
Decomposition and phase transformation mechanisms of α2 lamellae in β-solidified γ-TiAl alloys - ScienceDirect
文案：唐 斌
责编：王俊杰
审核：蔡利剑，苏海军
