含鎳鑄造鈦鋁合金的熱處理(下)
鑄造(99.8～99.5)(Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr)-(0.2～0.5)Ni(%)合金經1150℃等溫處理得到的組織72h等溫，層片分段連續粗化組織144h等溫，全面等軸化組織。
有研究發現，鎳具有擴大鈦鋁合金γ單相區的作用，添加(原子分數)0.5%以上的鎳可以使Ti-48Al合金轉變為單相γ組織。在100倍偏振光金相顯微鏡下旋轉載物臺360°觀察到，本研究得到的NG組織中有少量的等軸α2晶粒出現明顯的4次明亮后消光現象。與文獻研究得到的不含鎳鈦鋁合金NG組織相比，定性地觀察可見含鎳合金NG組織中α2相數量明顯較少。因而可以定性地說，添加0.2%～0.5%的鎳可使鈦鋁合金在1150℃下α2(或α)→γ相變驅動力增大，則對層片組織中能量起伏的增強作用加大，促進了層片結構中層片形狀擾動致層片間斷的發生。這些在相對較多時間產生的較多數量的層片內端點有效地促進了層片的分段連續粗化，從而可以使含鎳的鈦鋁合金以較簡單的熱處理工藝實現組織的均勻化和細化。
試驗發現，鈦鋁合金細小全層片組織具有最佳的綜合力學性能。因此，將得到的NG組織重新加熱到1370℃保溫5～10min后冷卻得到了層片團細小等軸的全層片組織()，其層片團平均尺寸約為50μm，略小于鑄造Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金以相同工藝得到的FFL組織層片團。根據其層片團為等軸狀，且略大于基體NG組織的γ晶粒尺寸，本文認為，含鎳鑄造鈦鋁合金FFL組織的形成機理不同于不含鎳的鈦鋁合金FFL組織，而是高溫α相等軸晶粒在γ相基體上形成并略有長大后冷卻過程中按一般全層片組織形成機理產生的，即冷卻至α＋γ兩相區后γ相在α晶粒中片狀析出構成γ／α層片結構，然后在冷卻至室溫過程中轉變為γ／α2層片結構。
鑄造(99.8～99.5)(Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr)-(0.2～0.5)Ni(%)合金細小全層片組織形貌。
結論
(1)對含鎳0.2%～0.5%(原子分數)的鑄造Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金可以通過較簡單的1150℃×144h等溫處理使鑄態粗大不均勻的層片狀組織轉變為細小均勻的等軸的近γ組織。
(2)將得到的近γ組織重新加熱到1370℃×(5～10)min后冷卻可以得到層片團細小等軸的全層片組織。
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