免费论文：真空非自耗电弧炉熔炼Ti-47Al-2Cr-2Nb合金组织性能控制

TiA1基合金密度低，具有高的比强度和比弹性模量，在高温时仍可以保持足够高的强度和刚度，同时有良好的抗蠕变及抗氧化能力，这些优点使其成为航空用发动机耐热结构件最具竞争力的材料。本文通过化学分析、光学显微分析、扫描电子显微分析、透射电子显微分析、电子探针微分析仪、X射线衍射分析等方法对不同熔炼电流、不同模壳条件下，真空非自耗电弧炉熔炼Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸态成分组织均匀性以及室温拉伸性能进行了分析，并对部分铸锭进行了退火和热等静压处理。实验结果表明：800A和1200A条件下，枝晶干和枝晶间Al含量分别为：48.08%、47.24%和50.95%、49.78%，相差不大，但是在800A条件下，难熔元素Cr和Nb的均匀性较差；两种熔炼电流条件下，铸锭宏观组织均是比较粗大的柱状晶；微观组织均是全片层组织，但800A条件下组织均匀性较差；经热等静压处理，800A组织由全片层变为双态组织，而1200A仍保持为全片层组织。电弧熔炼+水冷铜模条件下，铸锭Al含量在2%范围内波动；铸态条件下基本上是全片层组织，组织不均匀，层片团尺寸在200m～3mm之间，具有锯齿状晶界，平均片层厚度597nm；经过退火，消除了残余铸造应力，随后经热等静压处理，组织仍保持为全片层，一定程度上消除了铸造缺陷，铸态、退火态及热等静压态的平均强度分别为230MPa、237MPa和345MPa。电弧熔炼+石墨模壳条件下，宏观上成分比较均匀，Al含量波动在1at.%以内；宏观上组织也比较均匀，层片团尺寸非常细小，最大为248m，最小50m，统计表明平均层片团尺寸在100～115m；平均片层厚度在600nm左右，室温拉伸试验表明：抗拉强度基本维持在400MPa以上，延伸率保持在1.3%以上，平均抗拉强度和延伸率分别为442MPa和1.4%。

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