本项目首次系统的研究了不同冷却速度以及不同稀土Y含量对快速凝固TiAl合金的凝固规律、组织演变、相组成及力学性能的影响规律。研究表明快速凝固显著细化和均匀化了TiAl合金的显微组织。稀土Y的添加进一步细化了快速凝固TiAl基合金的组织。快速凝固使得TiAl合金二元相图的γ+α相区向高Al方向扩展,保留了亚稳的高温相,随着冷却速度的提高亚稳相的含量增加。少量的稀土Y促进了γ相的形成,Y含量高于1.5at.%时促进形成B2相。冷却速度的提高使得稀土Y的固溶度增加,在B2相中的固溶度达4at.%。相对于铸态母合金,快速凝固降低了TiAl合金的晶格畸变,有利于合金的塑性变形。随着稀土含量的增加,晶格畸变度显著降低,而Y含量高于1.0at.%后对晶格畸变度的影响减弱。等离子烧结可以有效地完全致密化粉碎后的快速凝固薄带。烧结过程中发生了γ→α相变,随着烧结温度的提高α2相的含量降低。快速凝固薄带的硬度值比其铸态母合金提高了80%,烧结后的室温抗压强度和压缩率分别提高了70%和16%,高温抗拉强度和延伸率分别提高了27%和80%。
英文主题词TiAl; rapid solidfication;microstructure; mechanical properties