双相Ti-46.5Al-2Nb-2Cr合金高温力学行为与组织演变：强度与塑性的协同优化

《Journal of Alloys and Compounds》：High-temperature mechanical behavior and microstructure evolution of a duplex Ti-46.5Al-2Nb-2Cr alloy

本文系统研究了双相Ti-46.5Al-2Nb-2Cr合金从室温至900°C的高温拉伸行为与微观组织演变。研究发现，合金在700°C时展现出优异的强度（592.3 MPa）与超常塑性（116.4%）组合，这归因于连续动态再结晶（CDRX）和动态球化导致的亚微米晶结构，同时保持了Hall-Petch强化效应，为通过精确微观组织控制协同提升TiAl合金性能提供了重要指导。

　　

亮点

结论

高温下双相Ti-46.5Al-2Nb-2Cr合金的拉伸行为与微观组织演变被深入研究，温度范围从室温（RT）到900°C。主要结论如下：

1. 1.
   通过将挤压态合金在1280°C热处理30分钟后空冷，成功制备出包含等轴γ晶粒和α₂/γ片层团的双相微观组织。
2. 2.
   该双相Ti-46.5Al-2Nb-2Cr合金的脆韧转变（BDT）发生在600°C至700°C之间。
3. 3.
   该合金在700°C时展现出最优异的力学性能平衡，具体表现为高拉伸强度（592.3 MPa）和非凡的延伸率（116.4%），显著超过了同类双相TiAl合金在相近温度下通常报道的20%–60%的数值范围。这一卓越行为归功于初始双相微观组织在变形过程中转变为亚微米级晶粒，这一转变主要由连续动态再结晶（CDRX）和动态球化所促进，同时伴随着有限的晶粒长大。最终形成的细晶结构既促进了晶界滑移，又维持了Hall-Petch强化效应。在900°C时，增强的动态再结晶动力学导致了显著的软化和良好的塑性。这些结果为通过精确的微观组织控制来协同提高TiAl合金的强度和塑性提供了指导。

结论

对双相Ti-46.5Al-2Nb-2Cr合金的高温拉伸行为与微观组织演变的研究已从室温（RT）至900°C完成。主要结论如下：

1. 1.
   通过将挤压态合金在1280°C热处理30分钟后空冷，成功制备出包含等轴γ晶粒和α₂/γ片层团的双相微观组织。
2. 2.
   该双相Ti-46.5Al-2Nb-2Cr合金的脆韧转变（BDT）发生在600°C至700°C之间。
3. 3.
   该合金在700°C时展现出最优异的力学性能平衡。