Y微合金化高鈮TiAl基合金微觀組織研究

王艷晶，柳 樂，宋玫錦

(沈陽航空航天大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽110136)

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Y微合金化高鈮TiAl基合金微觀組織研究

王艷晶，柳 樂，宋玫錦

(沈陽航空航天大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽110136)

采用真空非自耗電弧爐制備了名義成分為Ti-45Al-8Nb-xY(x=0,0.1,0.3,原子分數(shù)/%，下同)的合金，利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)及能譜分析儀(EDS)觀察了Y的添加與均勻化熱處理制度對合金組織的影響。結(jié)果表明：稀土Y可以細化(α2+γ)層片團，較多的Y加入量(0.3%)細化效果顯著；Y在合金中可形成分布在層片團晶內(nèi)和晶界的粒狀及棒狀Y2O3和YAl2相；Y提高了Ti-45Al-8Nb合金的Tα轉(zhuǎn)變溫度，使同一均勻化熱處理工藝下三種高鈮TiAl基合金的組織差別較大。

高鈮TiAl合金；Y微合金化；均勻化處理；微觀組織

TiAl基合金具有低密度、高比強度、高比剛度、良好的抗蠕變性能等，被認為是航空航天推進系統(tǒng)高溫結(jié)構(gòu)部件的重要候選材料，在航空發(fā)動機低壓渦輪葉片、旋流器以及航天飛機的蒙皮等高溫部件上具有廣泛的應(yīng)用前景，同時也是汽車發(fā)動機用增壓渦輪和排氣閥等零件的理想材料[1-3]，但由于其室溫脆性及高溫抗氧化性不強阻礙了它的應(yīng)用。Ti-Al基合金的性能對其顯微組織相當(dāng)敏感，一般認為, 具有較小晶粒(50～250μm)、較薄層片(50～500nm)、鋸齒狀晶界的全層片組織有較好的綜合力學(xué)性能[4]。合金化、熱處理、熱機械處理等手段被用來改善Ti-Al基合金的組織和性能[5-8]。研究發(fā)現(xiàn)[8,9]，Nb可以顯著改善TiAl合金的高溫抗氧化性，利于合金塑性提高，高鈮TiAl合金成為TiAl基合金的發(fā)展趨勢之一。稀土元素由于具有合金熔體凈化作用和合金的細化作用而被廣泛應(yīng)用于合金中，近年來，稀土Y元素被用于高鈮TiAl基合金的研究中[10-12]，研究發(fā)現(xiàn)，Y可以提高合金氧化層的黏附性，顯著提高合金的高溫抗氧化性。含Y合金的研究主要集中在熱機械處理后性能方面，目前，關(guān)于含Y高鈮TiAl基合金的鑄態(tài)和均勻化處理后微觀組織的研究報道較少，本工作以Ti-45Al-8Nb合金為基，研究Y微合金化及均勻化處理工藝對合金顯微組織的影響，并進一步探索Y對微觀組織的作用機制。

1 實驗

實驗選取純鈦棒(99.9%，質(zhì)量分數(shù)，下同)、粒狀純鋁(99.9%)、片狀純釔(99.9%)、NbAl中間合金為原料，采用真空非自耗電弧爐熔煉名義成分為Ti-45Al-8Nb-xY(x=0,0.1,0.3，原子分數(shù)/%，下同)的合金紐扣鑄錠，為使合金成分均勻，每個成分的合金均反復(fù)熔煉4次以上。在每個鑄錠的相同位置線切割取樣。對合金進行三種不同制度的均勻化處理，處理工藝如表1所示。利用光學(xué)金相顯微鏡觀察試樣的原始組織和熱處理后的組織。采用Cu靶X射線衍射儀(XRD)進行合金的相組成分析，利用掃描電鏡背散射電子成像模式(Scanning Electronic Microscope-Backscattered Electron Image, SBSE)結(jié)合能譜分析(EDS)進行相的形貌觀察及成分分析。金相和SBSE觀察用試樣按照標(biāo)準(zhǔn)機械拋光方法制備，腐蝕液為5mL HF+10mL HNO3+85mL H2O。

表1 Ti-45Al-8Nb基合金的均勻化處理工藝

2 結(jié)果與討論

2.1 合金的鑄態(tài)顯微組織分析

圖1為Ti-45Al-8Nb-xY(x=0,0.1,0.3)合金的鑄態(tài)光學(xué)顯微組織。由圖1(a)可見，Ti-45Al-8Nb合金的鑄態(tài)組織為粗大的全片層組織，層片團生長的方向性明顯,具有柱狀晶特征；加入0.1%Y后，合金的組織仍為全片層組織(圖1(b))，但層片團尺寸變小，并且在組織中出現(xiàn)少量尺寸細小的等軸γ相；隨著Y加入量增至0.3%，層片團生長的柱狀晶特征明顯減弱，層片團之間的γ相數(shù)量增多,組織仍為全片層組織(圖1(c))。

圖1 鑄態(tài)Ti-45Al-8Nb-xY合金的顯微組織 (a)x=0；(b)x=0.1；(c)x=0.3Fig.1 Microstructure of as-cast Ti-45Al-8Nb-xY alloys (a)x=0;(b)x=0.1;(c)x=0.3

2.2 不同熱處理制度對合金組織的影響

圖2～4為Ti-45Al-8Nb-xY(x=0,0.1,0.3)合金均勻化處理后的光學(xué)顯微組織。由圖2可見，經(jīng)過工藝I的相對較低溫度下較長時間的均勻化處理后，在Ti-45Al-8Nb合金中獲得全片層組織，層片團尺寸較鑄態(tài)組織有所減小，在較大尺寸層片團間存在一些小尺寸的層片團，這些小尺寸層片團層片較粗，另外，組織中存在極少量形態(tài)不規(guī)則的γ相(圖2(a))；在加入0.1%Y后的合金中獲得的組織介于近層片和雙態(tài)組織之間，組織內(nèi)含有較大的層片團、較小的層片團、一些等軸γ相和一些白色的相(圖2(b))；在加入0.3%Y的合金中獲得的組織為由層片團和等軸γ相構(gòu)成的雙態(tài)組織，組織內(nèi)也存在一些白色相，與加入0.1%Y的合金相比，該組織中層片團尺寸減小，而等軸γ相尺寸增大(圖2(c))。在許正芳等[13]進行的對高鈮TiAl基合金的熱處理研究中發(fā)現(xiàn)了類似的白色相，高倍背散射圖像顯示該白色相為層片厚度細小的層片團。

圖3為經(jīng)過工藝Ⅱ的相對較高溫度下較短時間均勻化處理后三種合金的顯微組織，可以看出，Ti-45Al-8Nb及加入0.1%Y的合金組織均為全片層組織，個別大尺寸層片團之間產(chǎn)生了小的層片團，大層片團內(nèi)的層片間距明顯細化(圖3(a),(b))；加入0.3%Y的合金組織介于近層片組織和雙態(tài)組織之間，此時的等軸γ相數(shù)量較工藝I中的少，且尺寸減小(圖3(c))。與工藝I相比，三種合金中層片團尺寸均較大。

圖4是經(jīng)過工藝Ⅲ均勻化處理后三種合金的光學(xué)顯微組織，該工藝與工藝Ⅱ加熱溫度相同，但保溫時間較長。此時，在Ti-45Al-8Nb及加入0.1%Y合金的全片層組織中存在較多層片間距較大、尺寸較小的層片團，層片團平均尺寸減小(圖4(a),(b))；加入0.3%Y的合金組織仍介于近全片層和雙態(tài)組織之間，但與工藝Ⅱ的組織相比，其等軸γ相尺寸增大，層片團的尺寸減小(圖4(c))。

圖3 Ti-45Al-8Nb-xY合金經(jīng)工藝Ⅱ均勻化處理后的顯微組織 (a)x=0；(b) x=0.1；(c)x=0.3 Fig.3 Microstructure of the Ti-45Al-8Nb-xY alloys after homogenization treatment by processⅡ (a)x=0;(b)x =0.1;(c)x=0.3

圖4 Ti-45Al-8Nb-xY合金經(jīng)工藝Ⅲ均勻化處理后的顯微組織 (a)x=0；(b) x =0.1；(c)x=0.3Fig.4 Microstructure of the Ti-45Al-8Nb-xY alloys after homogenization treatment by process Ⅲ (a)x=0;(b)x=0.1;(c)x=0.3

經(jīng)過工藝Ⅲ均勻化處理后三種合金的XRD分析表明(圖5)，三種合金的組織中均含有α2-Ti3Al,γ-TiAl和β(B2)相，在加入Y的合金中還含有YAl2和Y2O3相。在合金的背散射圖像上(圖6)可觀察到白色粒狀與棒狀析出相彌散分布在晶界和晶內(nèi)，隨著Y加入量的增多，釔化物數(shù)量增多，平均尺寸增大。SBSE-EDS分析表明(見圖7與表2)，白色析出物為富Y相。在背散射圖像上，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的β(B2)相襯度。

2.3 分析與討論

經(jīng)過均勻化處理工藝Ⅲ的合金中存在的有序β(B2)相不是在均勻化處理過程中形成的，而是在鑄態(tài)合金中形成的[14]。根據(jù)平衡相圖[15]，TiAl-8Nb合金在平衡凝固過程中會經(jīng)歷L→L+β→β→β+α→α→α+γ→ Lamellar(α2+γ)+γ的相變過程，由于實際凝固過程中合金冷卻速率較快，在β→α的轉(zhuǎn)變過程中作為β相穩(wěn)定元素的Nb富集在形成的α相晶界處來不及擴散均勻，冷卻到室溫時合金組織晶界處有序β相的存在,形成了晶界處的β(B2)偏析；一般認為[16]，存在β相穩(wěn)定元素的合金的凝固路線為L→β+L→β→β+α+γ→α+γ→Lamellar(α2+γ)+β(B2)+γ，因此Ti-45Al-8Nb合金的鑄態(tài)組織中包括大量的(α2+γ)層片團和晶界上少量的β(B2)相及γ相，由于γ相數(shù)量極少，獲得的組織是全片層組織。稀土Y對高鈮TiAl合金微觀組織的細化效果顯著，其作用機制被歸納為以下方面[17]：首先，稀土Y是表面活性元素，可以降低液態(tài)金屬的表面張力，生成晶核所要求的能量起伏就明顯減小，從而降低了形成臨界尺寸晶核所需的功，增加結(jié)晶核心；其次，Y的化學(xué)活性大，對氧原子有很強的親和力，凝固初期，Y易在固液界面前富集，形成穩(wěn)定的Y2O3氧化物從而抑制β相的晶核長大并促進β相的形核數(shù)量；另外，Y在固液界面的富集會造成結(jié)晶前沿的成分過冷，使領(lǐng)先相產(chǎn)生分枝，在晶界處出現(xiàn)偏析，阻礙晶界移動，降低晶體長大速度，從而細化晶粒。李寶輝等[18]在研究Y對TiAl基合金的作用時未發(fā)現(xiàn)Y2O3的存在，只發(fā)現(xiàn)了YAl2；郝志江[19]在研究中發(fā)現(xiàn)，含一定鈮的TiAl合金中加Y后組織中只形成YAl2，而在高鈮的O型合金中形成了Y2O3，但作者在前期進行的高鈮TiAl合金的鑄態(tài)組織研究中發(fā)現(xiàn)了YAl2和Y2O3的同時存在[20]，YAl2為高熔點化合物，其熔點高于1700℃，具有立方結(jié)構(gòu)[20]，因此在液相凝固時可能作為異質(zhì)形核核心。

圖5 經(jīng)工藝Ⅲ均勻化處理后Ti-45Al-8Nb基合金的XRD譜Fig.5 XRD patterns of Ti-45Al-8Nb based alloys after homogenization treatment by process Ⅲ

圖6 Ti-45Al-8Nb-xY合金經(jīng)工藝Ⅲ均勻化處理后的SBSE圖像 (a)x=0;(b)x=0.1;(c)x=0.3Fig.6 SBSE micrographs showing microstructure of Ti-45Al-8Nb-xY alloys after homogenization treatment by process Ⅲ (a)x=0;(b)x=0.1;(c)x=0.3

圖7 Ti-45Al-8Nb-xY合金中的富Y相 (a)x=0.1；(b)x=0.3 Fig.7 Y-rich phase in the Ti-45Al-8Nb-xY alloys (a)x=0.1;(b)x=0.3

在1260℃長時間均勻化處理后，名義成分為Ti-45Al-8Nb的合金獲得的組織為全片層組織，說明該溫度處于合金的Tα附近，而加入Y的合金獲得的組織是典型的雙態(tài)組織，說明該溫度處于合金的α+γ區(qū)域，因此加入Y后合金的相變溫度Tα提高。加入0.3%Y的合金中等軸γ相比加入0.1%Y的合金多，表明Y加入量越多，Tα升高得越多。在1280℃均勻化處理后，加入0.1%Y和0.3%Y的合金分別為全片層組織和近全片層組織，說明加入0.1%Y合金的Tα相變溫度高于1280℃，而加入0.3%Y合金的Tα相變溫度低于1280℃。當(dāng)鑄態(tài)合金在高于Tα溫度進行保溫時，發(fā)生全片層組織向α相的轉(zhuǎn)變，即(α2+γ)→α+γ→α，由于鑄態(tài)層片非常穩(wěn)定，在緩慢加熱及保溫過程中形態(tài)完整的鑄態(tài)層片組織內(nèi)α晶粒形核困難[21,22]，但在層片團的邊界等處能量較高，較易發(fā)生α相形核，熱處理溫度越高于Tα，過熱度越大，越有利于晶界處α晶粒的形成，此外，保溫時間越長，形成的新α相就越多，且α晶粒越大，從而在冷卻時獲得的層片團也越多，新形成的α晶粒成分較均勻，結(jié)構(gòu)較完整，在隨后的冷卻過程中γ相形核驅(qū)動力小，因此層片間距較大；而在Tα以上保溫時，鑄態(tài)層片內(nèi)通過原子擴散實現(xiàn)(α2+γ)→α+γ→α轉(zhuǎn)變，由于鑄態(tài)層片的穩(wěn)定性，該轉(zhuǎn)變過程緩慢，在保溫時間有限的情況下，α+γ→α轉(zhuǎn)變進行得不完整，獲得的α相成分不均，在隨后的冷卻過程中γ相析出容易，因而獲得的層片細小。在加入Y合金的鑄態(tài)組織中層片團尺寸較小，層片邊界較多，利于相變過程中新相的形核，因此熱處理后獲得的晶粒尺寸較小。

鑄態(tài)高鈮TiAl基合金組織中形成的β相在均勻化退火過程中由于Nb元素的偏析而具有一定的擴散激活能[23],從而具有一定的遷移速率,但這種擴散只在β相周圍很小的邊界層內(nèi),為此需要長時間的保溫,最終能夠充分擴散均勻使β相消失。許正芳等[13]研究多組元高鈮TiAl合金在α+γ相區(qū)退火時，認為β相以另外的方式消失：β相首先發(fā)生溶解,從其周圍的γ相和片層團L(α2+γ)中吸收Al而排出Ti ,優(yōu)先在β相和γ相以及β相和片層團L(α2+γ)的界面處形成α,從而在γ相和片層團L(α2+γ)的周圍出現(xiàn)了α,同時β相中Al含量增加,當(dāng)其達到α相的成分時就轉(zhuǎn)變?yōu)棣?。雖然本實驗的均勻化處理溫度較高、時間較長，但β相仍然存在，因此可以認為其以遷移方式分解，由于保溫時間不夠長，β相沒有完全分解。

3 結(jié)論

(1)加入Y可以細化Ti-45Al-8Nb基合金的鑄態(tài)顯微組織，且隨著加入量由0.1%增加到0.3%，細化效果明顯提高。

(2)經(jīng)過不同工藝的均勻化處理后，Ti-45Al-8Nb合金內(nèi)的組織均為全片層組織；當(dāng)均勻化處理溫度較低時，加入Y后的合金獲得的組織為雙態(tài)組織，當(dāng)均勻化處理溫度較高時，加入0.1%Y的合金組織為全片層，加入0.3%Y的合金組織介于雙態(tài)組織和全片層組織之間。Y的加入提高了Ti-45Al-8Nb合金的相變溫度可能為引起上述組織變化的原因。

(3)Y在高鈮TiAl基合金中以富釔化合物的形式存在于層片團晶界和晶內(nèi)，隨著Y加入量增多，釔化物數(shù)量增多，平均尺寸增大。

(4)高鈮TiAl基合金鑄態(tài)組織中形成的β(B2)偏析難以通過均勻化處理的方式消除。

[1] LASALMONIE A. Intermetallics: why is it so difficult to introduce them in gas turbine engines[J].Intermetallics, 2006,14(10-11):1123-1129.

[2] 林均品, 張來啟, 宋西平, 等. 輕質(zhì)γ-TiAl金屬間化合物的研究進展[J]. 中國材料進展，2010,29(2)：1-8.

LIN J P,ZHANG L Q,SONG X P,et al.Status of research and development of light-weight γ-TiAl intermetallic based compounds[J].Materials China, 2010,29(2):1-8.

[3] TOSHIMITSU T. Development of a TiAl turbocharger for passenger vehicles[J]. Materials Science and Engineering:A, 2002, 329-331(6):582-588.

[4] KIM Y M,DIMIDUK D M. Designing gamma TiAl alloys: fundamentals, strategy, and production[A]. NATHAL M V. Structural Intermetallics 1997[C]. Warrendale: Academic Press, 1997. 531-543.

[5] HU D. Effect of boron addition on tensile ductility in lamellar TiAl alloys[J]. Intermetallics, 2002,10(9):851-858.

[6] YOSHIHARA M, KIM Y W. Oxidation behavior of gamma alloys designed for high temperature applications[J]. Intermetallics,2005,13(9): 952-958.

[7] KIM Y W, ROSENBERGER A, DIMIDUK D M. Microstructural changes and estimated strengthening contributions in a gamma alloy Ti-45Al-5Nb pack-rolled sheet[J]. Intermetallics,2009, 17(12):1017-1027.

[8] 陳玉勇，張樹志，孔凡濤，等. 新型β-γTiAl基合金的研究進展[J]. 稀有金屬，2012,36(1):154-160.

CHEN Y Y, ZHANG S Z, KONG F T,et al.Progress in β-solidifying γ-TiAl based alloys[J].Chinese Journal of Rare Metals,2012,36(1):154-160.

[9] GERLING R, BARTELS A, CLEMENS H, et al. Structural characterization and tensile properties of a high niobium containing gamma TiAl sheet obtained by powder metallurgical processing[J].Intermetallics, 2004, 12(3) : 275-280.

[10] KONG F T, CHEN Y Y, WANG W, et al. Microstructures and mechanical properties of hot-pack rolled Ti-43Al-9V-Y alloy sheet[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2009, 19(5):1126-1130.

[11] 孔凡濤，陳玉勇，李寶輝. 熱機械處理對Ti-45Al-5Nb-0.3Y合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 金屬學(xué)報, 2008, 44(6):757-763.

KONG F T,CHEN Y Y,LI B H.Effects of thermo-mechanical treatment on microstructure and mechanical property of Ti-45Al-5Nb-0.3Y alloy[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2008, 44(6):757-763.

[12] 張寧，林均品，王艷麗，等. 合金元素Y對高鈮TiAl高溫合金長期抗氧化性的影響[J]. 航空材料學(xué)報, 2006, 26(6):42-45.

ZHANG N, LIN J P, WANG Y L,et al. Influence of Y-addition on the long-term oxidation behavior of high Nb containing TiAl alloys[J]. Journal of Aeronautical Materials, 2006, 26(6):42-45.

[13] 許正芳，徐向俊，林均品, 等. 熱處理消除大尺寸鑄態(tài)高Nb-TiAl基合金組織中的β相偏析[J]. 材料工程, 2007, (9): 42-46.

XU Z F, XU X J, LIN J P, et al. Elimination of β-phase segregation in as-cast high Nb containing TiAl alloy by heat treatment[J].Journal of Materials Engineering, 2007, (9): 42-46.

[14] 路新，朱郎平，劉程程，等. 鑄造Ti-45Al-8.5Nb-0.5(W,B,Y)合金組織均勻化處理[J]. 金屬熱處理, 2012, 37(5): 61-64.

LU X,ZHU L P, LIU C C,et al. Homogenization of as-cast Ti-45Al-8.5Nb-0.5(W,B,Y) alloy[J]. Heat Treatment of Metals,2012, 37(5): 61-64.

[15] CHEN G L, ZHANG W J, LIU Z C, et al．Microstructure and properties of high-Nb containing TiAl-based alloys[A]. KIM Y W. Gamma Titanium Aluminides[C]. Warrendale: Academic Press,1999. 371-380．

[16] 許正芳，徐向俊，林均品，等. 熱處理對大尺寸鑄態(tài)高Nb-TiAl合金組織中S-偏析的影響[J]. 航空材料學(xué)報，2007，27(3):28-32.

XU Z F, XU X J, LIN J P,et al. Effect of heat treatment on S-segregation of microstructure for as-cast high Nb containing TiAl alloy[J]. Journal of Aeronautical Materials, 2007,27(3):28-32.

[17] 楊廣宇，劉詠，王巖，等. 微量B和Y對鑄造Ti-Al-Nb-W合金顯微組織的影響[J]. 中國有色金屬學(xué)報，2011，21(4):777-783.

YANG G Y, LIU Y, WANG Y, et al. Effects of trace B and Y elements on microstructures of cast Ti-Al-Nb-W alloy[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2011, 21(4):777-783.

[18] 李寶輝，陳玉勇，孔凡濤. Y對TiAl合金顯微組織及性能的影響[J].特種鑄造及有色金屬，2006，26(12): 762-765.

LI B H, CHEN Y Y, KONG F T. Effects of yttrium on microstructure and properties of TiAl alloy[J].Special Casting & Nonferrous Alloys, 2006, 26(12): 762-765.

[19] 郝志江. 稀土Y對TiAl基合金高溫抗氧化性能的影響研究[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2006.

HAO Z J. Research on the effects of rare-earths on the high temperature oxidation resistance of TiA1 based alloys[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2006.

[20] 王艷晶，宋玫錦，王繼杰，等. 多組元微合金化高鈮TiAl基合金微觀組織的研究[J]. 沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報，2013，30(1):20-24.

WANG Y J, SONG M J, WANG J J, et al. Study on microstructure of multi-component micro-alloying TiAl-based alloy with high Nb content[J]. Journal of Shenyang Aerospace University, 2013, 30(1):20-24.

[21] 彭超群，黃伯云. TiAl基合金在快速加熱循環(huán)熱處理過程中的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)[J]. 稀有金屬材料與工程，2004，33(4): 363-367.

PENG C Q，HUANG B Y. Microstructural instability of the TiAl-based alloy during rapid heating cyclic heat treatment[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2004, 33(4): 363-367.

[22] 張繼，張志宏，石建東，等. TiAl合金細小全層片組織形成機理[J].金屬學(xué)報，1998，34 (9): 919-922.

ZHANG J, ZHANG Z H, SHI J D, et al. Transformation fine fully lamellar microstructure in TiAl alloys[J].Acta Metallurgica Sinica, 1998,34(9): 919-922.

[23] 高建峰，徐向俊，林均品，等. 熱變形高鈮TiAl合金室溫塑性研究[J]. 稀有金屬材料與工程，2005，34(9): 1497-1499.

GAO J F,XU X J,LIN J P,et al. Effect of hot-forging on the room temperature ductility of high Nb containing TiAl alloy[J].Rare Metal Materials and Engineering, 2005,34(9):1497-1499.

Microstructure of Y Micro-alloying TiAl Based Alloy with High Nb Content

WANG Yan-jing,LIU Le,SONG Mei-jin

(College of Material Science and Engineering,Shenyang Aerospace University,Shenyang 110136,China)

The nominal composition of Ti-45Al-8Nb-xY(x=0,0.1,0.3,atom fraction/%) alloys was prepared by the non-pole-consuming vacuum arc furnace. The effect of Y addition and different homogenization treatments on the microstructure of the TiAl-based alloys with high Nb content was investigated by using the optical microscope (OM), scanning electronic microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectroscope (EDS). The results show that (α2+γ) lamellar colonies are refined by the element Y and the refining effect is improved with the increase of Y addition. The Y distributes along the grain boundaries and internal of lamellar colonies in the form of Y2O3and YAl2particles. The increase of phase transformation temperatureTαcaused by the Y addition results in different microstructures formed in the TiAl-based alloys with high Nb content on the same homogenization process.

high Nb containing TiAl alloy;Y micro-alloying;homogenization treatment;microstructure

10.11868/j.issn.1001-4381.2015.01.012

TG146.2+3

A

1001-4381(2015)01-0066-06

國家自然科學(xué)基金資助項目(50801047)

2013-05-28;

2014-07-05

王艷晶(1973—)，女，博士，副教授，目前從事Ti合金及TiAl基合金的研究工作，聯(lián)系地址：遼寧省沈陽市道義經(jīng)濟開發(fā)區(qū)道義南大街37號沈陽航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院(110136)，E-mail: wangyj2008@gmail.com