Mn含量对铸造高铌TiAl合金组织和性能的影响

D01:10.13374j.isml00103x.2009.02.0I6 第31卷第2期 北京科技大学学报 Vol.31 No.2 2009年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Fb.2009 Mn含量对铸造高铌TiAI合金组织和性能的影响 王艳丽李时磊彭凌剑 林均品陈国良 北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京100083 摘要选择两种Mn含量不同的高铌TiA1合金Ti46Al8Nb2Mm0.2B和T46Al8Nhb13Mn02B.通过热等静压(HIP)及后续 热处理，结合组织和力学性能的分析，研究了Mn含量对高铌TiAl合金的组织和性能的影响.XRD和SEM背散射电子实验 结果表明：Mn含量较高的T46AI8Nb2M02B合金，经热等静压及循环热处理.得到的双态组织较粗大.并且有少量脆性B 相存在：Mn含量较低的Ti46A8Nbl.3MO2B合金，经热等静压后直接在双相区长时间保温处理，得到了细小的双态组织， 并且完全消除了B相.室温拉伸实验表明，Mn含量的降低提高了Ti46Al8Nb13Mn0.2B合金的力学性能，其延伸率、屈服强 度和断裂强度分别达到24%、548MPa和660MPa.断口形貌分析表明.室温下两种合金都属于解理断裂. 关键词高铌TiAl合金：Mn含量；双态组织；热等静压 分类号TG146.2 Effect of Mn content on the microstructure and mechanical properties of cast high Nb containing TiAl alloys WANG Yan-li.LI S hi-lei.PENG Ling jian.LIN Jun-pin.CHEN Guo liang State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials.Uriversity of Science and Technology Beijng.Beiin 100083.China ABSTRACT The microstructure and mechanical properties of two high Nb containing TiAl alloys with different Mn contents, Ti46Al8Nb2M nQ 2B and Ti46AI8Nb1 3M n0 2B.were studied.XRD ad SEM results show that the Ti46Al8Nb2MnQ 2B alloy obtains duplex microstructure w ith a few brittle3 phases after hot isostatic pressing (HIP)and cyclic heat treatment.By thermostatic treatment in tw orphase area for long time after HIP.noB phases were found in the microstructure of the Ti46Al8NbL 3Mn0.2B al loy.Tensile test shows that the mechanical properties impmve with decreasing Mn content,and the elongation,yield strength and breaking strength of the Ti46A I8N bl.3M n0.2B alloy are 2 4%.548M Pa and 660 M Pa,respectively.The fracture morphologies in- dicate that the fracture of the two alloys at room temperature beongs to brittle cleavage fracture KEY WORDS High Nb containing TiAl alloy:Mn content duplex microstructure;hot isostatic pressing 高铌TAI金属间化合物是新一代高温高性能 工业化的关键，合金化和显微组织控制等是优 的Y-TiAI合金，是最有工程应用前景的TiAl合金， 化合金性能的主要手段1g.本文通过Mn合金 因其具有优异的高温性能、抗氧化性和抗蠕变性能 化，研究Mn含量对铸造高铌TiAI合金组织及其力 而受到广泛的关注.近年来，对该合金的相图、抗氧 学性能的影响. 化性、显微组织刂以及力学性能等方面进行了广泛 1实验方法 的研究并取得了很大的进展.但是，高含量铌的加 入在带来良好的高温性能的同时，也进一步降低了 本研究选用的两种合金的名义成分（原子分数， 其室温和高温塑性，尤其是室温塑性比普通TAI合 %)为Ti46A18NbL.3Mn02B和Ti46Al8Nb2Mn0.2B. 金低.因此，室温脆性仍然是高铌TAI合金实用化 合金原材料为99.99%的纯海绵Ti、99.99%的高纯 的主要障碍，改善其室温塑性是高铌TA1合金走向 Al、电解纯Mn和NbAl中间合金.合金由真空悬浮 收稿日期：200804-19 基金项目：国家自然科学基金资助项目(N0.123456789) 作者简介：王艳丽(1964一），女，别教授，博士，E-mail wangyl(@L ust b..edu.cm

Mn 含量对铸造高铌 TiAl 合金组织和性能的影响 王艳丽 李时磊 彭凌剑 林均品 陈国良 北京科技大学新金属材料国家重点实验室, 北京 100083 摘 要 选择两种 Mn 含量不同的高铌 TiAl 合金 Ti46Al8Nb2Mn0.2B 和 Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B, 通过热等静压( HIP) 及后续 热处理, 结合组织和力学性能的分析, 研究了 Mn 含量对高铌 TiAl 合金的组织和性能的影响.XRD 和 SEM 背散射电子实验 结果表明:Mn 含量较高的 Ti46Al8Nb2M n0.2B 合金, 经热等静压及循环热处理, 得到的双态组织较粗大, 并且有少量脆性 β 相存在;Mn 含量较低的 Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 合金, 经热等静压后直接在双相区长时间保温处理, 得到了细小的双态组织, 并且完全消除了β 相.室温拉伸实验表明, Mn 含量的降低提高了 Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 合金的力学性能, 其延伸率、屈服强 度和断裂强度分别达到 2.4%、548 MPa 和 660 MPa.断口形貌分析表明, 室温下两种合金都属于解理断裂. 关键词 高铌 TiAl 合金;Mn 含量;双态组织;热等静压 分类号 TG146.2 Effect of Mn content on the microstructure and mechanical properties of cast high Nb containing TiAl alloys WANG Yan-li, LI S hi-lei, PENG Ling-jian , LIN Jun-pin , CHEN Guo-liang S tate Key Laboratory for Advanced Met als and Materials, Universit y of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China ABSTRACT The microstructure and mechanical properties of tw o high Nb containing TiAl alloys with different Mn contents, Ti46Al8Nb2Mn0.2B and Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B, were studied .XRD and SEM results show that the Ti46Al8Nb2Mn0.2B alloy obtains duplex microstructure w ith a few brittle β phases after ho t isostatic pressing ( HIP) and cyclic heat treatment .By thermostatic treatment in tw o-phase area for long time after HIP, no β phases were found in the microstructure of the Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B al￾loy .Tensile test show s that the mechanical properties impro ve with decreasing Mn content, and the elo ngation, yield strength and breaking streng th of the Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B alloy are 2.4%, 548MPa and 660 MPa, respectiv ely .The fracture morphologies in￾dicate that the fracture of the two alloys at room temperature belongs to brittle cleavage fracture. KEY WORDS High Nb co ntaining TiAl alloy;Mn co ntent;duplex microstructure;hot isostatic pressing 收稿日期:2008-04-19 基金项目:国家自然科学基金资助项目( No .123456789) 作者简介:王艳丽( 1964—) , 女, 副教授, 博士, E-mail:w angyl@sk l.ustb.edu.cn 高铌 TiAl 金属间化合物是新一代高温高性能 的γ-TiAl 合金, 是最有工程应用前景的 TiAl 合金, 因其具有优异的高温性能、抗氧化性和抗蠕变性能 而受到广泛的关注.近年来, 对该合金的相图、抗氧 化性、显微组织[ 1] 以及力学性能等方面进行了广泛 的研究并取得了很大的进展.但是, 高含量铌的加 入在带来良好的高温性能的同时, 也进一步降低了 其室温和高温塑性, 尤其是室温塑性比普通 TiAl 合 金低.因此, 室温脆性仍然是高铌 TiAl 合金实用化 的主要障碍, 改善其室温塑性是高铌 TiAl 合金走向 工业化的关键[ 2-4] , 合金化和显微组织控制等是优 化合金性能的主要手段[ 5-10] .本文通过 M n 合金 化, 研究 M n 含量对铸造高铌 TiAl 合金组织及其力 学性能的影响. 1 实验方法 本研究选用的两种合金的名义成分( 原子分数, %) 为 Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 和 Ti46Al8Nb2Mn0.2B. 合金原材料为 99.99 %的纯海绵 Ti 、99.99 %的高纯 Al 、电解纯 M n 和 NbAl 中间合金 .合金由真空悬浮 第 31 卷 第 2 期 2009 年 2 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .31 No.2 Feb.2009 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2009.02.016

第2期 王艳丽等：Mn含量对铸造高铌TiAI合金组织和性能的影响 ·199。 熔炼炉熔炼，熔炼过程中采用氩气保护，炼得直径 为30mm、柱高为100mm以上的圆柱试样.将铸棒 4XR45 冒口处切掉后，经热等静压处理（温度1200℃，压力 200MPa,时间4h),以减轻铸态组织的枝晶偏析，使 合金的组织、成分进一步均匀化，并减少缩孔、缩松 等缺陷以致密化.对合金进行不同方式的热处理， 热处理工艺如表1所示. 表1两种合金的热处理工艺 图1板状拉伸试样几何外形（单位：mm) Table 1 Heat treatment process of two alloys Fig I Geometric shape of tensile specimens(unit:mm) 合金 热处理工艺 1200℃50h+1300℃/ Ti46A 18Nb2M n0.2B 2实验结果与讨论 16h炉冷×3（循环热处理3次） Ti46A 18Nb1.3Mn0.2B 1250℃/24h空冷 2.1组织分析 图2为T46Al8Nb2Mn0.2B合金的铸态组织 采用金相显微镜、扫描电镜背散射模式(SEM一 和热等静压(HIP)后的组织.该合金的铸态组织在 BSE)和X射线衍射仪(XRD)对两种合金的铸态组 枝晶间Y偏析的部位还有成条带分布的硼化物存 织、热等静压组织和热处理后的组织进行分析.将 在.文献1一12]表明这种条带分布的是TB或者 热处理后的合金进行拉伸实验，拉伸试样尺寸如TB2化合物，但是片层组织同样也穿越这些钛的硼 图1所示.拉伸实验在室温下MTS一809型材料试 化物.经过HIP得到的组织中仍然存在着枝晶偏 验机上进行，应变速率为104；.在扫描电镜中 析，图3的X射线衍射结果表明，在较高温度生成 观察拉伸试样的断口形貌. 的卵相仍然存在，但是被破碎为较小的块状（如 (b) 20m 情芳黄W电2五 20m 图2Ti46A18Nb2Mn02B合金的铸态组织(a)和HIP后的组织(b) Fig.2 Structures of Ti46Al8Nb2Mn0.2B of as cast (a)and after HIP (b) 图2(b)).经过表1所示的热处理之后， 8000 7000 46A18Nb2Mn0.2B的金相组织和SEM-BSE组织如 6000 图4所示. 5000 4000 Ti46A8Nb1.3Mn0.2B合金的铸态组织和HP 3000 后的组织如图5所示，可见其铸态组织和 2000 Ti46Al8Nb2Mn0.2B合金的一样，但是经过HIP后 1000 0 的组织中，白亮衬度的B相得到了彻底消除.经过 -100902030405060708090100 表1中所示的热处理之后，得到 20v(°) Ti46A8Nbl.3Mn0.2B合金的金相组织和SEM- 图3T46A18Nb2Mn0.2B合金HIP后的XRD谱 BSE组织如图6所示.从金相组织中测得其平均晶 Fig.3 XRD pattern of Ti46Al8Nb2Mn0.2B after HIP 粒大小为30m:扫描电镜下发现完全没有白亮衬

熔炼炉熔炼, 熔炼过程中采用氩气保护.炼得直径 为 30 mm 、柱高为 100 mm 以上的圆柱试样.将铸棒 冒口处切掉后, 经热等静压处理( 温度 1200 ℃, 压力 200 MPa, 时间 4 h) , 以减轻铸态组织的枝晶偏析, 使 合金的组织、成分进一步均匀化, 并减少缩孔、缩松 等缺陷以致密化 .对合金进行不同方式的热处理, 热处理工艺如表 1 所示. 表 1 两种合金的热处理工艺 Tabl e 1 Heat treatment process of tw o alloys 合金 热处理工艺 Ti46Al8Nb2M n0.2B 1 200 ℃/ 50 h+1 300 ℃/ 16 h 炉冷×3( 循环热处理 3 次) Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 1 250 ℃/ 24 h 空冷 采用金相显微镜、扫描电镜背散射模式( SEM￾BSE) 和 X 射线衍射仪( XRD) 对两种合金的铸态组 织、热等静压组织和热处理后的组织进行分析.将 热处理后的合金进行拉伸实验, 拉伸试样尺寸如 图 1 所示 .拉伸实验在室温下 M TS -809 型材料试 验机上进行, 应变速率为 10 -4 s -1 .在扫描电镜中 观察拉伸试样的断口形貌 . 图 1 板状拉伸试样几何外形( 单位:mm) Fig.1 Geometric shape of t ensile specimens( unit :mm ) 2 实验结果与讨论 2.1 组织分析 图 2 为 Ti46Al8Nb2M n0.2B 合金的铸态组织 和热等静压( HIP) 后的组织.该合金的铸态组织在 枝晶间 γ偏析的部位还有成条带分布的硼化物存 在 .文献[ 11-12] 表明这种条带分布的是 TiB 或者 TiB2 化合物, 但是片层组织同样也穿越这些钛的硼 化物 .经过 HIP 得到的组织中仍然存在着枝晶偏 析, 图 3 的 X 射线衍射结果表明, 在较高温度生成 的β 相仍然存在, 但是被破碎为较小的块状( 如 图 2 Ti46Al8Nb2Mn0.2B 合金的铸态组织( a) 和 HIP 后的组织( b) Fig.2 Structures of Ti46Al8Nb2Mn0.2B of as cast ( a) and after HIP ( b) 图 3 Ti46Al8Nb2M n0.2B 合金 HIP 后的 XRD 谱 Fig.3 XRD patt ern of Ti46Al8Nb2Mn0.2B after HIP 图 2( b) ) .经 过 表 1 所 示 的 热 处 理 之 后, 46Al8Nb2M n0.2B 的金相组织和 SEM-BSE 组织如 图 4 所示. Ti46Al8Nb1.3M n0.2B 合金的铸态组织和 HIP 后的 组 织 如 图 5 所 示, 可 见 其 铸 态 组 织 和 Ti46Al8Nb2M n0.2B合金的一样, 但是经过 HIP 后 的组织中, 白亮衬度的 β 相得到了彻底消除 .经过 表 1 中 所 示 的 热 处 理 之 后, 得 到 Ti46Al8Nb1.3M n0.2B 合金的金相组织和 SEM - BSE 组织如图 6 所示 .从金相组织中测得其平均晶 粒大小为 30 μm ;扫描电镜下发现完全没有白亮衬 第 2 期 王艳丽等:Mn 含量对铸造高铌 TiAl 合金组织和性能的影响 · 199 ·

。200 北京科技大学学报 第31卷 度的相的存在，少量白点分布的是硼化物(TB或 (如图7所示)也表明没有3相的衍射峰 TB2),这种组织完全消除了β相，X射线衍射结果 b 50 um 20m 图4T46A18Nh2Mn02B合金经过热处理后的金相组织(a)和SEM-BSE组织(b) Fig 4 Metalbgraphic structure (a)and back scattering microstructure(b)of Ti46Al8Nb2Mn0 2B after heat treat ment (a) b m 图5Ti46A8Nb1.3MnO.2B合金的铸态组织(a和HIP后的组织(b) Fig.5 Structures of Ti46Al8Nb2Mn0.2B of as cast (a)and after HIP (b) (b) S0μm 20 um 图6T46AI8NhL.3Mn02B合金经过热处理后的金相组织(a)和SEM-BSE组织(b) Fig.6 Metallographic stncture (a)and back scattering microstructu re (b)of Ti46A I8NbI.3Mn0.2B after heat treat ment 2.2力学性能分析 温塑性，延伸率达到24%.Ti46Al8Nb2Mn02B合 图8给出了两种合金在室温下应变速率为10一4s1 金的室温塑性较差，延伸率仅为1.2%. 时的真应力一真应变曲线，拉伸力学性能如表2所 Ti46Al8NbL.3Mn0.2B合金比Ti46AI8Nb2Mn02B 示.可见Ti46Al8Nbl.3Mn0.2B合金具有更好的室 合金的屈服强度和抗拉强度都得到了明显的提高

度的相的存在, 少量白点分布的是硼化物( TiB 或 TiB2) , 这种组织完全消除了 β 相, X 射线衍射结果 ( 如图 7 所示) 也表明没有β 相的衍射峰 . 图 4 Ti46Al8Nb2Mn0.2B 合金经过热处理后的金相组织( a) 和SEM-BSE 组织( b) Fig.4 Metallographic structure ( a) and back scattering mi crostructu re ( b) of Ti46Al8Nb2Mn0.2B after heat treatment 图 5 Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 合金的铸态组织( a) 和 HIP 后的组织( b) Fig.5 Structures of Ti46Al8Nb2Mn0.2B of as cast ( a) and after HIP ( b) 图 6 Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 合金经过热处理后的金相组织( a) 和SEM-BSE 组织( b) Fig.6 Metallographic structure ( a) and back scattering microstructu re ( b) of Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B after heat treatment 2.2 力学性能分析 图8 给出了两种合金在室温下应变速率为10 -4 s -1 时的真应力-真应变曲线, 拉伸力学性能如表 2 所 示.可见 Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 合金具有更好的室 温塑性, 延伸率达到 2.4 %.Ti46Al8Nb2Mn0.2B 合 金 的 室 温 塑 性 较 差, 延 伸 率 仅 为 1.2 %. Ti46Al8Nb1.3M n0.2B 合金比 Ti46Al8Nb2Mn0.2B 合金的屈服强度和抗拉强度都得到了明显的提高. · 200 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷

第2期 王艳丽等：Mn含量对铸造高铌TiAI合金组织和性能的影响 201。 2500 700 Ti46A18Nbl.3Mn0.2B 2000 600 Ti46A18Nb2Mn0.2B 50 400 1000 300 500 200 0 100 102030405060708090100 20() 012345024681012 真应变% 图7Ti46Al8NbL.3MnO.2B合金HIP后的XRD分析 图8两种合金在室温下应变速率为104：时的真应力真应 Fig 7 X RD analysis of Ti46A18Nb1.3M n0.2B after HIP 变曲线 表2两种合金在室温下应变速率为10一4s时的拉伸力学性能 Fig.8 True stress true strain curves of the two aloys at room tem Table 2 Tensile properties of thetwo alloys at room temperature with a perature with a strain rates of 104s-1 strain rate of 104s-1 2.3 断口形貌分析 延伸率/ 屈服强度/ 断裂强度/ 材料 图9是两种合金的室温拉伸断口形貌.可见 % MPa MPa Ti46A8NbL3Mn0.2B合金发生了穿晶的解理断 Ti46A18Nb1.3Mn0.2B 24 548 660 裂；Ti46Al8Nb2Mn02B合金也是穿晶的解理断裂， Ti46A18Nb2Mn0.2B 1.2 465 531 且裂纹穿越Y晶粒时得到的是典型的河流状花样. a (b) 10m 2 um (c) (d) 20m 二0 10 um 为0：扫m 图9室温拉伸断口形貌.(a,b)Ti46Al8Nbl.3Mn0.2B合金：(c,dTi46AI8Nb2Mn0.2B合金 Fig.9 Fracture morphologies at room tem perat ure:(a,b)Ti46AI8Nbl.3Mn0.2B alloy:(c.d)Ti46AI8Nb2M n0.2B alloy 3结论 理，可以获得细小的双态组织并且完全消除了B相 的存在. (1)Mn含量较低的Ti46A18NbL.3Mn0.2B合 (2)由于消除了脆性B相Ti46A8NbL.3Mn02B 金，通过热等静压之后直接在双相区长时间保温处 合金的延伸率、屈服强度和断裂强度分别达到

图 7 Ti46Al8Nb1.3M n0.2B 合金 HIP 后的 XRD 分析 Fig.7 XRD analysis of Ti46Al8Nb1.3M n0.2B after HIP 表 2 两种合金在室温下应变速率为 10 -4 s -1时的拉伸力学性能 Table 2 Tensile properties of the two alloys at room t emperature w ith a strain rat e of 10 -4 s -1 材料 延伸率/ % 屈服强度/ MPa 断裂强度/ MPa Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 2.4 548 660 Ti46Al8Nb2Mn0.2B 1.2 465 531 图 8 两种合金在室温下应变速率为 10 -4 s -1时的真应力-真应 变曲线 Fig.8 True stress-true strain curves of the tw o alloys at room t em￾perature with a strain rat es of 10 -4 s -1 2.3 断口形貌分析 图 9 是两种合金的室温拉伸断口形貌.可见 Ti46Al8Nb1.3M n0.2B 合金发生了穿晶的解理断 裂 ;Ti46Al8Nb2Mn0.2B 合金也是穿晶的解理断裂, 且裂纹穿越 γ晶粒时得到的是典型的河流状花样. 图 9 室温拉伸断口形貌.( a, b) Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 合金;( c, d) Ti46Al8Nb2Mn0.2B 合金 Fig.9 Fractu re morphologies at room tem perature :( a, b) Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B alloy ;( c, d) Ti46Al8Nb2M n0.2B alloy 3 结论 ( 1) Mn 含量较低的 Ti46Al8Nb1.3M n0.2B 合 金, 通过热等静压之后直接在双相区长时间保温处 理, 可以获得细小的双态组织, 并且完全消除了β 相 的存在 . ( 2) 由于消除了脆性β 相, Ti46Al8Nb1.3Mn0.2B 合金的延伸率 、屈服强度和断裂强度分别达到 第 2 期 王艳丽等:Mn 含量对铸造高铌 TiAl 合金组织和性能的影响 · 201 ·

。202 北京科技大学学报 第31卷 2 4%0548M Pa 660 M Pa.Ti46A 18Nb2M n0.2B [6 Wiezorek J M K.Dduca P M.Fmser H L Mecharims of plas 合金相比都有了提高. ticity and fracture of parially lamelar titarium aluminiun.Inter- met all ics,2000.8(2):99 (3)T46A18Nbl.3Mn0.2B合金和Ti46A18Nb2- [7 Chen G L.Zhang C.Deformation mechanis at lage strains in a MnO.2B合金的室温拉伸断口均为脆性解理断口. highNb containing Y-TiAlalloy at room temperature.Mater Sci EngA.2002(329/331):163 参考文献 [8 Rao G B.Liu K.Han E H.Mechanism of grain refinement effect [1]Peng L J,Wang Y L,Lin J P,et al.Duplex micmstructure of boron addlition on Y-TiAl based alloys.Chin J Nonferrous transformation of a cast high-Nb containing TiAl alby.J Univ ML,2004.14Spl1):265 Sci Technol Beijing.2007.29(3):278 (饶光斌刘奎，韩恩厚.圆化物细化Y-T!基合金品粒的机 (彭凌剑.王艳丽，林均品，等.铸造高铌TA1合金双态组织转 制.中国有色金属学报.2004.14（增刊1）：265) 变过程.北京科技大学学报，2007.29(3)：278) [9 Li W.Xia K.Kinetics of the a grain grow th in a binary Ti-44Al [2]Gao JF.Study on the Structure Optimization and Propertiesof alloy and a temary Ti-44Al-0 15Gd alloy.Mater Sci Eng A. Forged High Nb Containing TiAl Alby Dissertation.Beijing: 2002.323:430 University of Science and Technology Beiing,2005 10 Kim Y M.Intemetallic albys based on gamma titanium al- (高建峰.变形高N一TA1合金组织优化及性能研究学位论 mimk.J0M.1989,41(7):24 刘.北京：北京科技大学，2005) 11]Zheng R L.Guo F A.Zhang Y G,et al.Fracture mechanics of [3]Chen G L.R &D status and prospect on the ordered structural in- tensik ductility of TiAl alby with duplex structure.Chin Non- termetallics.Mater Rev,2000,14(9):1 fermous Met,2001,11(52):114 (陈国良.金属间化合物结构材料研究现状与发展.材料导 (郑瑞廷，郭富安，张永刚，等.双态组织Ti山基合金拉伸塑 报，2000,14(9)：1) 性的断裂力学.中国有色金属报.2001,11(52)：114) [4]Liu C T.Maziasz P J.Microstructural control and mecharical 12]Xu J W.Study on the Com position,Structures and Properties properties of dua phase TiAl alloys.Intermetallics.1998.6(7 of As-Cast High Nb Con tain ing TiAl Alloy[Dissertat ion].Bei- 8):653 jng:University of Science and Technology Beijing.2004 [5]Hu D.Effect of boron addition on tensile ductility in lmellar TiAl (许敬文.铸造高铌Ti山合金成分组织和性能的研究学位 albys.In termetal lics,2002.10(9):851 论刘.北京：北京科技大学，2004) (上接第173页) [8]Yuan S Q.Yang S W.Wu H B.ct al.Strairinduced precipita S1e,2005,40(6):68 tion in a multi-microalloyed steel.JUniv Sci Technol Beijing. (毕洪运.品界工程抑制SUS304不锈钢品界贫铬机制.钢 2003,25(5:414 铁，2005,40(6)：68) (苑少强，杨善武，武会宾，等.多元微合金钢中的应变诱导复 [12 Chief Editor Committee of Iron and Steel M aterial Handbook. 合析出.北京科技大学学报，2003.25(5)：414) Iron and Steel Material Handbock:II.Low Albying High [9]Nie Y,Dong W L.Zhao Y T.et al.Effects of pmocess parame- Strength Stel.Beijing:Stardard Press of China.2003,32 ters andintemediate transformation st ructure on mechanical prop- (《钢铁材料手册》总编辑委员会.钢铁材料手册：Ⅱ.低合金 erties of a high strength low carbon bainitic steel.J Uniy Sci 高强度钢.北京：中国标准出版社，2003.32) Technol Beijing,2006,28(8):733 13 Chen X H.Dong J H,Han E H,et al.Effect of Ni on the iom (聂线董文龙，赵运堂，等.高强度低碳贝氏体钢工艺和组 selectivity of rust layer on bw alloy steel.Mater Lett,2007.61 织对性能的影响.北京科技大学学报，2006.28(8)：733) (19/20):4050 [10 Sarkar PP.Kumar P,Manna M K,et al.Microstructural in- [14 Choi Y S,Shim J T.Kim JG.Corrosion behavior of bw alloys fluence on the electmochemical corrosion behavior of dual phase steels containing Cr.Co and W in synthetic ptable water. steels in 3.5%NaCl solution.Mater Lett,2005,59(19/20): Mater Sci Eng A,2004,385(1V2):148 2488 15]Choi YS,Shim J T,Kim JG.Effects of Cr,Cu,Ni and Ca on [1l]Bi H Y.Suppression mechanism of chromium depletion by twin- the corrosion behavior of low carbon steel in synthetic tap water. induced grain boundary engineerin of 304 stainless steel.Iron JA1 bys Compd,2005,391(1/2):162

2.4 %、548M Pa 和 660 M Pa, 与 Ti46Al8Nb2M n0.2B 合金相比都有了提高 . ( 3) Ti46Al8Nb1.3M n0.2B 合金和 Ti46Al8Nb2- M n0.2B 合金的室温拉伸断口均为脆性解理断口. 参 考 文 献 [ 1] Peng L J, Wang Y L, Lin J P, et al.Duplex microstructure transf ormation of a cast high-Nb cont aining TiAl alloy .J Univ Sci Technol Beijing , 2007, 29( 3) :278 ( 彭凌剑, 王艳丽, 林均品, 等.铸造高铌 TiAl 合金双态组织转 变过程.北京科技大学学报, 2007, 29( 3) :278) [ 2] Gao J F .S tud y on the S tr ucture Optimization and Properties of Forged High Nb Containing TiA l Alloy [ Dissert ation] .Beijing : Universit y of Science and Technology Beijing, 2005 ( 高建峰.变形高 Nb-TiAl 合金组织优化及性能研究[ 学位论 文] .北京:北京科技大学, 2005) [ 3] Chen G L .R&D st atus and prospect on the ordered structural in￾t ermet allics.Ma ter Rev , 2000, 14( 9) :1 ( 陈国良.金属间化合物结构材料研究现状与发展.材料导 报, 2000, 14( 9) :1) [ 4] Liu C T, Maziasz P J.Microstructural control and mechani cal properties of dual-phase TiAl alloys.Intermeta lli cs, 1998, 6( 7/ 8) :653 [ 5] Hu D .Effect of boron addition on t ensile ductility in lamellar TiAl alloys.In termetallics, 2002, 10( 9) :851 [ 6] Wiezorek J M K, Deluca P M, Fraser H L.Mechanism s of plas￾ticity and fracture of partially lamellar titanium aluminium .Inter￾metallics, 2000, 8( 2) :99 [ 7] Chen G L, Zhang C .Deformation mechanism at large strains in a high-Nb containing γ-TiAl alloy at room t emperature.Mater Sci Eng A, 2002( 329/ 331) :163 [ 8] Rao G B, Liu K, Han E H .Mechanism of grain refinement effect of boron addition on γ-TiAl based alloys.Chin J Non ferrous Met, 2004, 14( S uppl 1) :265 ( 饶光斌, 刘奎, 韩恩厚.硼化物细化γ-TiAl 基合金晶粒的机 制.中国有色金属学报, 2004, 14( 增刊 1) :265) [ 9] Li W, Xia K .Kinetics of the αgrain grow th in a binary Ti-44Al alloy and a t ernary Ti-44Al-0.15Gd alloy .Mater Sci E ng A , 2002, 323:430 [ 10] Kim Y M .Intermetallic alloys based on gamma titanium alu￾minide .JOM .1989, 41( 7) :24 [ 11] Zheng R L, Guo F A, Zhang Y G, et al.Fracture mechanics of tensile ductility of TiAl alloy with duplex structure .Ch in J Non￾f errous Met, 2001, 11( 52) :114 ( 郑瑞廷, 郭富安, 张永刚, 等.双态组织 TiAl 基合金拉伸塑 性的断裂力学.中国有色金属报, 2001, 11( 52) :114) [ 12] Xu J W .S tu dy on the Com position , S tructures and Properties of As-Cast High Nb Con tain ing TiA l Alloy [ Dissertation] .Bei￾jing :University of S cience and Technology Beijing, 2004 ( 许敬文.铸造高铌 TiAl 合金成分组织和性能的研究[ 学位 论文] .北京:北京科技大学, 2004) ( 上接第 173 页) [ 8] Yuan S Q, Yang S W, Wu H B, et al.Strain-induced precipit a￾tion in a multi-microalloyed steel.J U niv S ci Technol Beijing , 2003, 25( 5) :414 ( 苑少强, 杨善武, 武会宾, 等.多元微合金钢中的应变诱导复 合析出.北京科技大学学报, 2003, 25( 5) :414) [ 9] Nie Y, Dong W L, Zhao Y T, et al.Eff ects of process parame￾t ers and intermediate transformation structure on mechanical prop￾erties of a high strength low carbon bainiti c steel.J Uni v S ci Technol Beijing , 2006, 28( 8) :733 ( 聂 , 董文龙, 赵运堂, 等.高强度低碳贝氏体钢工艺和组 织对性能的影响.北京科技大学学报, 2006, 28( 8) :733) [ 10] Sarkar P P, Kumar P, Manna M K, et al.Microstructural in￾fluence on the electrochemical corrosion behavior of dual-phase st eels in 3.5% NaCl solution.Mater Lett, 2005, 59( 19/ 20) : 2488 [ 11] Bi H Y .Suppression mechanism of chromium depletion by twin￾induced grain boundary engineering of 304 stainless steel.Iron S teel, 2005, 40( 6) :68 ( 毕洪运.晶界工程抑制 SUS304 不锈钢晶界贫铬机制.钢 铁, 2005, 40( 6) :68) [ 12] Chief Edit or C ommittee of Iron and Steel M aterial Handbook. Iron and S teel Material Handbook :Ⅱ .Low Alloying High S trength St eel .Beijing :S tandard Press of China, 2003, 32 (《钢铁材料手册》总编辑委员会.钢铁材料手册:Ⅱ .低合金 高强度钢.北京:中国标准出版社, 2003.32) [ 13] Chen X H, Dong J H, Han E H, et al.Eff ect of Ni on the ion￾selectivity of rust layer on low alloy steel.Mater Lett, 2007, 61 ( 19/ 20) :4050 [ 14] Choi Y S , Shim J T, Kim J G .Corrosion behavior of low alloys steels cont aining Cr, Co and W in synthetic pot able water . Mater Sci Eng A, 2004, 385( 1/ 2) :148 [ 15] Choi Y S , Shim J T, Kim J G .Effects of Cr, Cu, Ni and Ca on the corrosion behavior of low carbon steel in synthetic tap water . J Alloys Comp d, 2005, 391( 1/ 2) :162 · 202 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷