TiAl合金熱加工研究進(jìn)展

張來(lái)啟，葛庚午，林均品

金屬間化合物專題

TiAl合金熱加工研究進(jìn)展

張來(lái)啟，葛庚午，林均品

（北京科技大學(xué) 新金屬材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

TiAl合金作為新一代輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)異的高溫性能，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。但是TiAl合金具有本征脆性，熱加工窗口窄，熱變形易開裂，限制了其廣泛應(yīng)用。回顧了TiAl合金的發(fā)展歷程，綜述了其熱變形行為以及高溫鍛造、高溫軋制和熱擠壓等熱加工技術(shù)，并指出了TiAl合金熱加工未來(lái)發(fā)展方向。

TiAl合金；熱變形行為；熱加工工藝；研究進(jìn)展

航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“工業(yè)之花”，其對(duì)飛機(jī)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有重要影響。隨著航空工業(yè)的飛速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)形勢(shì)的日趨嚴(yán)峻，對(duì)應(yīng)用于航空航天的高溫結(jié)構(gòu)材料提出了更高要求，輕質(zhì)高強(qiáng)和節(jié)能減排成為新的發(fā)展趨勢(shì)。TiAl合金是新一代輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料，具有高的比強(qiáng)度與比剛度，良好的高溫強(qiáng)度、蠕變與氧化抗力等高溫性能[1-4]，相比于目前廣泛使用的鎳基高溫合金，TiAl合金的密度低于4.0 g/cm3，遠(yuǎn)小于鎳基高溫合金（8.0～9.5 g/cm3），作為航空航天結(jié)構(gòu)材料，能夠有效提高推重比及燃油效率[5]。TiAl合金的研發(fā)工作一直受到廣泛關(guān)注，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)TiAl合金成分–組織–性能之間關(guān)系做了大量研究，取得了豐碩成果，也展示了TiAl合金未來(lái)的潛力。

但是，TiAl合金作為有序金屬間化合物，具有本征脆性，其變形能力差、熱加工窗口窄，熱變形易開裂，難以采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行熱加工，目前，熱加工成型仍然是TiAl合金應(yīng)用面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。……