片层界面择优定向的γ-TiAl合金细小全片层组织制备方法

摘要

本发明涉及属于γ‑TiAl基合金金属间化合物领域，尤其是一种片层界面择优定向的γ‑TiAl合金细小全片层组织制备方法。该方法基于γ‑TiAl合金在热变形与后续热处理过程中的组织织构演变而得到片层界面择优定向的细小全片层组织。技术特点为：a.采用热变形工艺加工γ‑TiAl合金；b.γ‑TiAl合金变形组织中α₂相具有强烈的变形织构；c.对变形组织进行α单相区固溶处理，控制固溶时间以避免α晶粒异常长大而得到细小全片层组织。本发明方法可有效解决γ‑TiAl合金全片层组织室温塑性差的问题，得到片层界面择优定向、承载方向综合力学性能优异的γ‑TiAl合金细小全片层组织。

主权项

一种片层界面择优定向的γ‑TiAl合金细小全片层组织制备方法，其特征在于，该方法首先采用热变形工艺加工γ‑TiAl合金，最终得到α₂相具有强烈变形织构的组织；其次对变形组织进行α单相区固溶处理，控制固溶时间以避免α晶粒异常长大，得到片层界面择优定向的细小全片层组织；采用包套热挤压、包套近等温锻造或等温锻造热变形工艺加工γ‑TiAl合金；γ‑TiAl合金经过一次或两次以上热变形，最终变形量较大；其中，挤压变形的挤压比需在8以上，锻造变形压下量需在60%以上，最终变形组织中α₂相具有强烈的变形织构，并且α₂相晶粒细小均匀；固溶处理温度为T_α+5℃，保温时间为5min；其中，T_α代表α相转变温度，其数值随Al含量变化而变化，Al原子百分比含量为47时，T_α为1340℃；变形组织中α₂相晶粒尺寸范围为0.5～40μm，α₂相变形织构相对随机强度范围为5～15；最终全片层组织平均晶粒尺寸范围为120～150μm；相应全片层组织的室温力学性能：屈服强度为400～600MPa；延伸率为2.0～3.5%；断裂韧性20～30MPa·m^0.5。