β型γ-TiAl合金中硼化物的取向及其对α相的影响

doi:10.11896/cldb.19030177

材料导报

2020, Vol. 34

Issue (8): 8113-8118 https://doi.org/10.11896/cldb.19030177

金属及金属基复合材料

β型γ-TiAl合金中硼化物的取向及其对α相的影响

杨光, 田普建, 葛正浩, 王义飞, 杨肖肖, 刘洁, 刘延辉, 宋文杰

陕西科技大学机电工程学院,西安 710021

Orientation Behavior of Borides in β-solidifying γ-TiAl Alloys and Its Effect on the Microstructure of the α Phase

YANG Guang, TIAN Pujian, GE Zhenghao, WANG Yifei, YANG Xiaoxiao, LIU Jie, LIU Yanhui, SONG Wenjie

College of Mechanical and Electrical Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an 710021, China

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摘要本实验在β单相区分别对Ti-40Al-8Nb-0.5B及Ti-40Al-8Nb-1B合金进行了热变形,研究了两种合金中硼化物的取向行为及其对α相的影响。结果表明:热变形及硼含量显著影响硼化物的分布状态。未变形时,两种合金中的硼化物均为随机分布;变形后,Ti-40Al-8Nb-0.5B合金中硼化物呈现出强烈的[100]丝织构,而Ti-40Al-8Nb-1B合金中硼化物取向随机,这是由变形过程中硼化物的刚性旋转及其相互作用所造成的。经历β→α相变后,Ti-40Al-8Nb-0.5B合金α相呈现出<1120>和<1010>双丝织构,而Ti-40Al-8Nb-1B合金α相取向随机,这归因于硼化物、β相以及α相之间的组织遗传性。本研究可为β型γ-TiAl合金片层取向控制提供新的思路。

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关键词: β型γ-TiAl合金硼化物取向 α相

Abstract: In this work, hot deformation in the single β phase region was performed to modify the distribution state of the borides in Ti-40Al-8Nb-0.5B and Ti-40Al-8Nb-1B alloys (at%), respectively. Special attention was paid to the orientation behavior of borides and its effect on the microstructure of the α phase. The results showed that the distribution state of the borides in these two alloys was significantly influenced by the hot defor-mation and boron content. The borides distributed randomly in the undeformed samples of Ti-40Al-8Nb-0.5B and Ti-40Al-8Nb-1B alloys, whereas the borides in the deformed Ti-40Al-8Nb-0.5B alloys presented a [100] fiber texture and the borides showed randomly distributed orientations in the deformed Ti-40Al-8Nb-1B alloys. This phenomenon is attributed to the rigid rotation of the borides and the interactions between the adjacent borides. After the subsequent β→α transformation, the α phase in Ti-40Al-8Nb-0.5B alloys exhibited a <1120> and <1010> double-fiber texture, whereas the α phase distributed randomly in Ti-40Al-8Nb-1B alloys, which is resulted from the microstructure heredity among the β phase, α phase and borides. The present study provides a new insight for the control of lamellar structure orientation in β-solidifying γ-TiAl alloys.

Key words: β-solidifying γ-TiAl alloys borides orientation behavior α phase

发布日期: 2020-04-25

ZTFLH:

TG111

基金资助: 国家自然科学基金青年基金(51701107;51805308)

通讯作者: yangguang@sust.edu.cn

作者简介: 杨光,工学博士,机电工程学院,材料加工工程系,副教授,硕士生导师。 2009年于四川大学金属材料工程获得学士学位, 2016年11月毕业于西北工业大学材料加工工程专业并获得工学博士学位。2016年在陕西科技大学机电工程学院材料加工工程系进行教学科研工作。主持和参与国家级和省部级等项目9项,其中主持国家自然科学基金青年项目1项和陕西省自然科学基础研究计划1项,陕西科技大学 “引进博士科研启动基金” 项目1项,参与国家自然科学基金、“973”子课题、航空基金等项目6项。在国际材料类期刊Acta Materialia,Journal of Alloys and Compounds,Intermetallics等高水平期刊发表论文30余篇。申请国家发明专利7项,已授权3项。研究领域主要包括轻金属的显微组织演化及控制、金属材料的变形行为及组织表征等。
田普建,陕西科技大学副教授,1995年9月至1999年6月,在西安交通大学材料成型及控制工程学士学位,1999年7月至今在陕西科技大学任教。其中2004年9月至2007年6月在陕西科技大学获得材料加工工程硕士学位,目前在陕西科技大学博士在读。以第一作者在学术期刊上发表论文10余篇,主编高校教材2部,参编教材、著作10余部。负责完成省级、厅局级研究项目3项,作为主要完成人参与国家级、省部级项目7项。研究工作主要围绕复合材料的制备、性能控制及加工成型工艺的基础理论和应用研究。

引用本文:

杨光, 田普建, 葛正浩, 王义飞, 杨肖肖, 刘洁, 刘延辉, 宋文杰. β型γ-TiAl合金中硼化物的取向及其对α相的影响[J]. 材料导报, 2020, 34(8): 8113-8118.
YANG Guang, TIAN Pujian, GE Zhenghao, WANG Yifei, YANG Xiaoxiao, LIU Jie, LIU Yanhui, SONG Wenjie. Orientation Behavior of Borides in β-solidifying γ-TiAl Alloys and Its Effect on the Microstructure of the α Phase. Materials Reports, 2020, 34(8): 8113-8118.

链接本文:

http://www.mater-rep.com/CN/10.11896/cldb.19030177 或 http://www.mater-rep.com/CN/Y2020/V34/I8/8113

1 Apple F, Clemens H, Fischer F D. Progress in Materials Sciences, 2016, 81, 55.
2 Güther V, Allen M, Klose J, et al.Intermetallics, 2018, 103,12.
3 Niu H Z, Gao T X, Sun Q Q, et al. Materials Science and Engineering A, 2018, 737,151.
4 Wei D X, Koizumi Y, Nagasako M, et al. Atca Materialia, 2017, 125, 81.
5 Kennedy J R, Daloz D, Rouat B, et al. Intermetallics, 2018, 95, 89.
6 Yang G, Kou H C, Yang J R, et al. Acta Materialia, 2016, 112, 121.
7 Chen G, Peng Y B, Zheng G, et al. Nature Materials, 2016, 15(8),876.
8 Hu D, Huang A J, Wu X. Intermetallics, 2007, 15(3), 327.
9 Peng C Q, Huang B Y, He Y H, et al. Journal of Central South University, 1999, 30(1), 52(in Chinese).
彭超群,黄伯云,贺跃辉,等. 中南大学学报,1999,30(1),52.
10 Xie K, Wang J N, Tang J C, et al. Rare Metal Materials and Enginee-ring, 1999, 28(4), 248(in Chinese).
谢鲲,王健农,唐建成,等. 稀有金属材料与工程,1999,28(4), 248.
11 Chen Y, Cheng L, Sun L Y, et al. Metals, 2018, 8(3), 156.
12 Chen L, Lin J P, Xu X J, et al. Journal of alloys and compounds, 2018, 741,1175.
13 Hu D, Jiang H. Intermetallics, 2015, 56, 87.
14 Hu D, Yang C, Huang A, et al. Intermetallics, 2012, 22, 68.
15 Kartavykh A V, Gorshenkov M V, Podgorny D A, et al. Materials Letters, 2015, 142, 294.
16 Yang C, Jiang H, Hu D, et al. Scripta Materialia, 2012, 67(1), 85.
17 Klein T, Niknafs S, Dippenaar R, et al. Advanced Engineering Mate-rials, 2015, 17(6), 786.
18 Oehring M, Stark A, Paul J D H, et al. Intermetallics, 2013, 32, 12.
19 Yang G, Kou H C, Yang J R, et al.Journal of alloys and compounds, 2016, 663, 594.
20 Yang G, Ren W, Liu Y H, et al. Journal of alloys and compounds, 2018, 742, 304.
21 Hu D.Rare Metals, 2016, 35(1),1.
22 Witusiewicz V T, Bondar A A, Hecht U, et al. Journal of alloys and compounds, 2009, 472(1-2), 133.
23 Yang G, Kou H C, Zhang Y, et al. Advanced Engineering Materials, 2016, 18(9), 1645.
24 Schuh C, Dunand D C. International Journal of Plasticity, 2001, 17(3), 317.
25 Folgar F, Tucker III C L. Journal of Reinforced Plastics and Composo-sites, 1984, 3(2), 98.

[1]	朱雪峰, 周瑜, 樊凯, 王柯. TC18钛合金固溶过程中黑斑组织的形成机理[J]. 材料导报, 2020, 34(Z1): 289-292.
[2]	何承绪, 马光, 陈新, 杨富尧, 程灵, 杨勇杰, 胡卓超, 孟利. 低温薄规格取向硅钢初次再结晶组织对二次再结晶行为的影响[J]. 材料导报, 2020, 34(Z1): 457-461.
[3]	张玉, 刘施峰, 李利娟, 祝佳林, 邓超. 晶粒取向及氧化电压对阳极氧化Ta₂O₅纳米管形貌的影响[J]. 材料导报, 2020, 34(8): 8010-8013.
[4]	王忠辉, 辛勇. 高分子链运动对氧气扩散行为的影响[J]. 材料导报, 2019, 33(8): 1293-1297.
[5]	何承绪, 涂蕴超, 孟利, 杨富尧, 刘洋, 马光, 韩钰, 陈新. 超薄取向硅钢组织及织构与磁性能的关系[J]. 材料导报, 2019, 33(6): 1027-1031.
[6]	张小品, 邱松, 张兆春, 金赫华, 李清文. 基于溶液法的单壁碳纳米管水平取向排列研究进展[J]. 材料导报, 2019, 33(3): 418-425.
[7]	段煜, 罗学兵, 张云, 张文, 冯卫, 郝群庆, 罗丽珠, 刘琴, 陈秋云, 谭世勇, 朱燮刚, 赖新春. 金属Ce的电子结构与γ-α相变机制:理论模型的发展及借助角分辨光电子能谱的实验研究进展[J]. 材料导报, 2019, 33(19): 3313-3321.
[8]	程灵, 杨富尧, 马光, 孟利, 陈新, 韩钰, 董瀚. 复杂服役工况下取向硅钢的磁特性与铁心材料选型[J]. 材料导报, 2019, 33(14): 2413-2418.
[9]	王义飞, 高东强, 田普建, 任威, 刘延辉, 宋文杰, 杨艳玲, 杨光. 高铌TiAl合金中包晶α相消除的热力学及动力学分析[J]. 材料导报, 2019, 33(12): 2014-2018.
[10]	袁大超, 郭双, 郝建军, 马跃进, 王淑芳. 脉冲激光沉积c轴取向BiCuSeO外延薄膜及其热电性能[J]. 材料导报, 2019, 33(1): 152-155.
[11]	何承绪, 杨富尧, 孟利, 刘洋, 高洁, 马光, 韩钰, 陈新. 薄规格取向硅钢中晶粒取向和尺寸对Goss晶粒异常长大的影响[J]. 《材料导报》期刊社, 2018, 32(4): 606-610.
[12]	马光,陈新,卢理成,信冬群,孟利,王浩,程灵,杨富尧. 薄规格取向硅钢二次再结晶过程中Goss织构演变的Monte Carlo模拟[J]. 《材料导报》期刊社, 2018, 32(2): 313-315.
[13]	喻选,辛勇. 聚合物注塑成型充模阶段流动取向分子机理研究[J]. 《材料导报》期刊社, 2018, 32(2): 327-332.
[14]	郭廷彪,李琦,王晨,张锋, 丁雨田,贾智,唐兴昌. 低温等通道转角挤压中定向凝固纯铜的组织及性能演变[J]. 《材料导报》期刊社, 2018, 32(10): 1650-1654.
[15]	田艳红,乔伟静,张学军,张为芹. 聚丙烯腈基高模量碳纤维导热性能的影响因素[J]. 《材料导报》期刊社, 2018, 32(10): 1668-1671.

[1]	Dongyong SI, Guangxu HUANG, Chuanxiang ZHANG, Baolin XING, Zehua CHEN, Liwei CHEN, Haoran ZHANG. Preparation and Electrochemical Performance of Humic Acid-based Graphitized Materials[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 368 -372 .
[2]	Bingwei LUO,Dabo LIU,Fei LUO,Ye TIAN,Dongsheng CHEN,Haitao ZHOU. Research on the Two Typical Infrared Detection Materials Serving at Low Temperatures: a Review[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 398 -404 .
[3]	Huimin PAN,Jun FU,Qingxin ZHAO. Sulfate Attack Resistance of Concrete Subjected to Disturbance in Hardening Stage[J]. Materials Reports, 2018, 32(2): 282 -287 .
[4]	Xu LI,Ziru WANG,Li YANG,Zhendong ZHANG,Youting ZHANG,Yifan DU. Synthesis and Performance of Magnetic Oil Absorption Material with Rice Chaff Support[J]. Materials Reports, 2018, 32(2): 219 -222 .
[5]	XU Zhichao, FENG Zhongxue, SHI Qingnan, YANG Yingxiang, WANG Xiaoqi, QI Huarong. Microstructure of the LPSO Phase in Mg_98.5Zn_0.5Y₁ Alloy Prepared by Directional Solidification and Its Effect on Electromagnetic Shielding Performance[J]. Materials Reports, 2018, 32(6): 865 -869 .
[6]	WANG Tong, BAO Yan. Advances on Functional Polyacrylate/Inorganic Nanocomposite Latex for Leather Finishing[J]. Materials Reports, 2017, 31(1): 64 -71 .
[7]	HUANG Dajian, MA Zonghong, MA Chenyang, WANG Xinwei. Preparation and Properties of Gelatin/Chitosan Composite Films Enhanced by Chitin Nanofiber[J]. Materials Reports, 2017, 31(8): 21 -24 .
[8]	DU Wenbo, YAO Zhengjun, TAO Xuewei, LUO Xixi. High-temperature Anti-oxidation Property of Al₂O₃ Gradient Composite Coatings on TC11 Alloys[J]. Materials Reports, 2017, 31(14): 57 -60 .
[9]	ZHANG Le, ZHOU Tianyuan, CHEN Hao, YANG Hao, ZHANG Qitu, SONG Bo, WONG Chingping. Advances in Transparent Nd∶YAG Laser Ceramics[J]. Materials Reports, 2017, 31(13): 41 -50 .
[10]	ZHANG Wenpei, LI Huanhuan, HU Zhili, QIN Xunpeng. Progress in Constitutive Relationship Research of Aluminum Alloy for Automobile Lightweighting[J]. Materials Reports, 2017, 31(13): 85 -89 .

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