TiAl-V-Cr合金板材及其超塑性研究

劉宏武， 高 帆， 馮像征， 李臻熙， 王青峰

(1. 中國航發北京航空材料研究院 先進鈦合金航空科技重點實驗室， 北京 100095；2. 燕山大學 亞穩材料制備技術與科學國家重點實驗室， 河北 秦皇島 066004)

TiAl合金具有低密度、高比模量、高比強度、抗高溫氧化、抗蠕變、組織穩定、阻燃等特點，可在650～850 ℃長時服役。經過幾十年的發展，TiAl合金作為新一代輕質耐高溫結構材料在多個領域獲得應用，其中包括多型主流航空發動的低壓渦輪葉片、汽車渦輪部件等，同時，航空發動機噴口部件、航天飛行器熱防護結構、翼舵構件等對高性能TiAl合金也提出了迫切需求[1-4]。

目前，國內外多家企業和研究機構已經突破了變形TiAl合金相關的棒材擠壓技術、葉片等溫/近等溫模鍛技術，滿足部件尺寸要求的高質量TiAl合金棒材和葉片鍛件已經進入到工程化應用階段。與擠壓和鍛造相比，TiAl合金板材軋制成形難度極大，一方面，板材軋制過程中坯料受拉-壓-剪切力的混合作用，受力條件不利于坯料完整成形；另一方面，TiAl合金熱加工窗口窄，較高的軋制應變速率和軋制過程存在溫降，整個軋制工藝過程很難保持在熱加工窗口內。國際上只有奧地利某公司具備生產較大尺寸TiAl合金板材的能力[5-6]。國內有多家科研機構在以多種技術路線開展TiAl合金板材研究工作，TiAl板材制備技術還處于實驗室研究階段，其中北京科技大學采用包套軋制方法對高Nb-TiAl合金鑄錠直接軋制[7-8]，制備出了1000 mm×20 mm×2 mm的TiAl合金板材，此工藝減少了加工工序，可以降低板材制備成本；……