鑄造鈦鋁合金原始鑄態(tài)組織一般為γ-TiAl／α2-Ti3Al層片結(jié)構(gòu)。其層片團粗大，層片團尺寸及取向分布不均勻［2］。在α單相區(qū)高溫?zé)?/span>處理可以實現(xiàn)其組織的均勻化［3］。但由于原始組織粗大且在高溫下α相晶粒長大難以控制，得到的鑄造鈦鋁合金全層片組織(fully lamellar-FL)通常仍具有粗大的層片團［4］。為提高鑄造鈦鋁合金的室溫拉伸塑性，經(jīng)一種多重?zé)崽幚砉に?，成功地獲取了鑄造鈦鋁合金細小全層片組織［5，6］。該工藝包括①α單相區(qū)均勻化，②900～1150℃熱循環(huán)，③1150℃等溫處理和④重新加熱至略高于Τα溫度短時等溫處理。但這種熱處理工藝較為復(fù)雜，處理周期較長，不利于工程應(yīng)用。
本文對以鎳微合金化的鑄造Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr(原子百分?jǐn)?shù)，下同)合金進行了熱處理工藝研究，并對鎳微合金化簡化鑄造鈦鋁合金組織均勻化、細化熱處理工藝的作用機理及含鎳的鈦鋁合金細小全層片組織的形成機理作了分析討論。
1試驗材料與方法
試驗材料為含鎳(0.2～0.5)%(原子百分?jǐn)?shù)，下同)的鑄造鈦鋁合金Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr(%)，采用冷坩堝真空感應(yīng)懸浮爐熔煉，重熔3次后澆入銅模得到φ40mm的鑄錠。30°扇形熱處理試樣從鑄錠上用線切割方法截取。
熱處理試驗在0.133Pa真空下進行。參考鑄造Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金獲取等軸的近γ組織(near gamma-NG)和細小全層片組織(fine fully lamellar-FFL)的熱處理制度［5，6］，試驗溫度和時間分別取為1150℃×（48～168)h和1370℃×（5～10)min。
組織觀察在普通光學(xué)和帶偏振光的光學(xué)顯微鏡下進行。金相試樣用(體積百分?jǐn)?shù))1%HF＋10%HNO3＋89%H2O溶液侵蝕。
2試驗結(jié)果與討論
觀察發(fā)現(xiàn)，(99.8～99.5)%(Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr)＋(0.2～0.5)%Ni的合金原始鑄態(tài)為有一定擇優(yōu)取向的全層片組織(圖1)，層片團尺寸約500～1500μm。該合金組織在1150℃×72h后即出現(xiàn)明顯的層片分段連續(xù)粗化現(xiàn)象(圖2a)；經(jīng)過144h等溫處理，原始粗大、不均勻的鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я＜毿 ⒒揪鶆虻容S的NG組織(圖2b)，其平均晶粒尺寸約30μm。
圖1(99.8～99.5)(Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr)
-(0.2～0.5)Ni(%)
合金原始鑄態(tài)組織
Fig.1As-castmicrostructureofthe
(99.8～99.5)(Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr)
-(0.2～0.5)Nialloy
