界面β0相强化粉末热等静压γ-TiAl合金的蠕变性能

TNM合金作为第3代γ-TiAl合金的典型代表，服役温度可达到750℃，但在高温服役条件下，β0相不仅含量有所增加，而且也会析出硬脆的ω相，加剧了蠕变失效。

日前，西北工业大学凝固技术国家重点实验室寇宏超教授团队采用粉末热等静压方法成功制备出全片层TNM合金。相关研究以The interfacial β0 phase strengthening the creep properties of powder hot isostatic pressing γ-TiAl alloy为题发表在Materials Research Letters上。

研究人员采用1260℃/170MPa/4h粉末热等静压工艺获得了具有全片层组织的TNM合金，β0和γ相的体积分数分别为0.3%和72.1%，进一步1050℃/2h时效处理后，α2片层界面析出弥散分布的细小β0相，β0和γ相的体积分数分别达到1.4%和79.1%，表现出优异的高温蠕变性能，750℃/250MPa/140h蠕变变形量和稳态蠕变速率分别 为1.7%和5.64×10-9s-1，分别比热等静压态低5.4%和8.89×10-8s-1。

此研究报道了粉末热等静压TNM合金的组织特征及蠕变行为，阐明了界面β0/β0(ω)相对蠕变性能的强化机制。采用粉末热等静压及简单的热处理工艺，提高合金的组织稳定性和抗蠕变性能，为γ-TiAl合金材料的发展和应用提供了新的思路。下图为时效态BSE 图像。