钛铝合金形变显微结构研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈春林 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 叶恒强 |
| 关键词 | TiAl金属间化合物 形变显微结构 形变诱发相变 |
| 其他题名 | TEM Study of the Deformation Microstructure of TiAl alloys |
| 学位专业 | 材料物理与化学 |
| 中文摘要 | 本论文运用高分辨电子显微术从两方面研究了TiAl合金的形变显微结构：一是形变孪晶与孪晶交截；二是形变诱发的相变。具体工作如下： 一、形变孪晶与孪晶交截 TiAl合金形变孪晶可在三种位置形核：具有小角度偏离（1.5度）的γ/γ非对称界面、γ/α2异质板条界面以及γ板条内部。其中前两者代表形变孪晶的非均匀形核机制，它们主要是通过界面错配位错的分解来形核的；而γ板条内的形核则代表了形变孪晶的均匀形核机制。形变孪晶的扩展都是通过a/6<11-2] Shockley 不全位错在连续的{111}γ 面上滑移完成的。TiAl合金形变孪晶发生交截时，入射孪晶穿过阻拦孪晶后可分解成为几个孪晶片层。入射孪晶的穿过分解机制与位错的分解反应密切相关。另外，研究还发现形变孪晶交截可以导致形变纳米孪晶带的形成，它代表着孪晶交截过程中一种新的应变传递方式。 二、形变诱发相变 研究发现，无论是室温变形还是高温变形，都可在孪晶交截区发生形变诱发的γ → DI-α2 相变，且该相变的相变产物不会随温度变化而发生改变。成分分析表明，该相变无成分变化，未发生原子扩散，DI-α2相的成分与母相γ 的成分完全一致。该相变的相变机制可用FCC→HCP相变的位错滑移模型来解释。通过衍射分析及模拟高分辨与实验像的对比，确定了DI-α2相的结构。DI-α2相并不是标准的α2-Ti3Al相，两者最大差异表现为它们的原子排布有序性及成分的不同。形成能的计算表明形变诱发的γ→DI-α2相变在能量上是可行的，并且DI-α2相不会转变为标准α2-Ti3Al相。另外，研究表明，强烈的应力场是TiAl合金中发生形变诱发γ→DI-α2相变的主要诱因，对该相变的发生起主要作用。 对形变诱发的α2→γ相变的研究表明，该相变既可在高温变形过程中发生，也可在室温变形过程中发生。所不同的是：在室温变形过程中，相变中无原子扩散及成分改变，相变产物并不是标准的γ相，它的成分和α2基体一致；在高温变形过程中，该相变发生了原子扩散、成分改变以及原子排布有序性的变化，相变产物是标准的γ相。形变诱发的α2→γ相变经常在α2相的堆垛层错区形核，而该相变的γ相长大过程则依靠a/3[1-100] Shockley 不全位错在交替的(0001)α2 晶面上滑移来实现。形变诱发的γ相与基体α2相之间遵从严格的取向关系：<11-20>α2//<-101>γ，(0001)α2//{111}γ。 最后，通过模拟高分辨像与实验像对比的方法研究了TiAl合金中的重叠结构的成像特点。研究表明所谓的形变导致的9R结构其实并不是真实的9R结构，它实际上只是两孪晶取向的γ板条重叠而导致的Moire条纹。另外，当TiAl合金中的γ或α2中的任一相从另一相析出时，常会在析出相小薄片的尖端出现条纹结构。人们曾认为它们是α2↔γ相变过程中的堆垛层错条纹，然而研究表明，这些条纹其实是由α2/γ两相重叠导致的Moire条纹。通过对TiAl合金中的重叠结构成像的研究，进一步加深了对TiAl合金形变诱发相变的认识。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 128 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/16988]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈春林. 钛铝合金形变显微结构研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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