钛铝合金研究现状!230

钛铝合金研究现状!230 TiAl基合金研究现状 γ-TiAl金属间化合物的密度仅为镍基高温合金的1/2左右，而高温力学性能 [1-5]却与之相近，因此是一种很有应用前景的高温结构材料。作为结构材料使用的TiAl系金属间化合物主要有三种:α-TiAl、γ-TiAl和δ-TiAl，其中综合性能233最好的是γ-TiAl合金，目前普遍认为它完全有潜力替代700~990?上使用的镍基高温合金，可以使航空发动机构件重量减轻约1/2，因而引起广泛重视，成为TiAl合金研究中的焦点。 γ-TiAl基合金具有良好的物理和机械性能，与普通的钛合金和高温合金相比具有明显的优势(表1-1)。表1-1给出了Ti-Al系金属间化合物(α-TiAl和γ-TiAl)23的主要高温性能。可见除塑性外，Ti-Al系金属间化合物的各方面性能均高于Ti -3合金，特别是γ-TiAl的密度小(仅有3.9g?cm，不到Ni基超合金密度的一半 -3(8.3g?cm))，其它性能又与之接近，这对于航空材料有十分重要意义。由于共价键的作用使与扩散有关的高温性能，如蠕变、持久强度和断裂韧性等性能都得到改善，同时作为铝化合物γ-TiAl还具有优异的抗高温氧化性能和耐腐蚀性能，所以γ-TiAl金属间化合物是很有潜力的高温结构材料。 表1-1 γ-TiAl基合金与错误～未找到引用源。-TiAl基合金、Ti基合金、超合23 金的性能比较 性能 Ti-基 错误～未找到引γ-TiAl基 Ni-基 用源。-TiAl23 基 3密度, g/cm 4.54 4.15-4.7 3.76-3.9 8.3 模量, GPa 96-110 110-145 160-180 207 蠕变极限, ? 540 730 1038 1090 氧化极限, ? 590 705 1038 1090 室温延性, % 15 2.4 1-3 3-10 高温延性, %/? 15-50 10-20/660 10-600/870 20-80/870 900?模量，GPa - 90-110 140 140-150 疲劳寿命, Hr (270MPa/760?) - 20 75-260 60 拉伸强度, MPa 480-1200 800-1140 450-700 1250-1450 屈服强度, MPa 380-1150 700-900 400-630 800-1200