鈦鋁基合金具有密度小、比強(qiáng)度高和高溫性能較好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種理想的、富有研究開發(fā)應(yīng)用前景的航空航天用新型高溫結(jié)構(gòu)材料。但是，存在的難熱加工塑性變形性、低的室溫延性、以及850℃以上抗氧化能力不足等缺陷，至今仍然阻礙著這種材料投入實(shí)際應(yīng)用。其中，嚴(yán)重的室溫脆性問題尤為突出。研對表明，顯微組織顯著地影響著鈦鋁基合金的室溫力學(xué)性能，獲得均勻、細(xì)小的雙態(tài)組織的試樣表現(xiàn)出較高的室溫力學(xué)性能，特別是室溫延性。然而，鈦鋁基合金鑄態(tài)組織為粗大柱狀的α2／γ層片狀晶團(tuán)，只有通過熱壓力變形才能使之破碎?？墒?，鈦鋁基合金層片狀晶團(tuán)熱變形時表現(xiàn)出力學(xué)性能和變形亞結(jié)構(gòu)的各向異性，以及鋸齒狀晶界對晶粒轉(zhuǎn)動抑制性，致使各個晶團(tuán)在熱變形整個過程中表現(xiàn)出變形亞結(jié)構(gòu)單調(diào)性。所以，總存在部分粗大層片狀晶團(tuán)的層片結(jié)構(gòu)在熱變形之后仍然保持完好。并且，鈦鋁基合金熱變形流變應(yīng)力高，試樣與壓頭之間摩擦力很大，造成試樣內(nèi)應(yīng)力不均勻。存在著局部區(qū)域上應(yīng)力很低，此處材料經(jīng)歷的熱變形性不明顯，粗大層片狀晶團(tuán)仍然保持。正是因?yàn)殁佷X基合金熱變形過程的復(fù)雜性，其熱變形試樣上總存在著部分粗大的、未被熱變形破碎的層片狀晶團(tuán)，它們在隨后兩相區(qū)加熱時表現(xiàn)出高的顯微組織熱穩(wěn)定性而難以得到細(xì)化。為了得到均勻、細(xì)小的熱變形組織材料進(jìn)行進(jìn)一步研究，不得不有選擇性地從鍛坯上取樣。此外，由于鈦鋁基合金熱塑性低，導(dǎo)致鍛坯周邊及上、下表面形成大量縱深裂紋、以及均勻的熱變形組織只是部分地存在，所以，鍛坯的成材率很低，并時常由于所取試樣中夾帶個別粗晶，而導(dǎo)致力學(xué)性能差。
本工作研究了雙溫?zé)崽幚砉に噷拟佷X基合金鍛坯上隨機(jī)取得的試樣的顯微組織和室溫力學(xué)性能的影響。
研究用合金的名義化學(xué)成分為Ti—33Al—3Cr—0.5Mo(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％，下同)。材料由自耗電弧爐熔煉而成。為了減輕化學(xué)成分偏析，采取了重熔技術(shù)。鑄錠經(jīng)過1050℃，48h均勻化退火后，使用電火花線切割機(jī)切取d 50mm×100mm圓柱狀試樣。試樣經(jīng)過HIP處理(1250℃，170MPa，4h)。熱壓力加工塑性交形在等溫鍛設(shè)備上進(jìn)行，工藝條件為1040℃，3×10^(-4)s，82％。將鍛坯周邊含裂紋部分切除，隨機(jī)從剩余部分取樣進(jìn)行熱處理和力學(xué)性能測試。室溫拉伸試驗(yàn)在CSS—112型電子萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，拉伸試樣為圓棒狀，有效尺寸為d 3mm×18mm。采用X650型掃描電鏡對斷口形貌進(jìn)行分析。熱處理后試佯按照標(biāo)準(zhǔn)方法制各成金相試樣，浸蝕劑選用Kroll溶液，顯微組織金相分析使用Leica-Quantimet520型光學(xué)金相顯微鏡和圖像分析儀，以及X650型掃描電鍍。TEM分析采用薄膜試樣，試樣由雙噴電解拋光技術(shù)制取。電解液配方為：700mL酒精+120mL甲醇+100mL二丁氧基乙醇+80mL高氯酸，操作條件為：-40℃，7—10mA，45V，觀察時采用CM12型透射電了顯微鏡，操作電壓為120kV。
