Củng cố trực tiếp γ-TiAl-Mn-Mo từ hỗn hợp bột nguyên tố và kiểm soát độ xốp thông qua nghiên cứu cơ bản về phản ứng bột

T. K. Lee1,2, J. H. Kim3, S. K. Hwang4
1military service, Korean Army, Seoul, Korea
2Department of Metallurgical Engineering, Inha University, Korea
3Technical Center, Daewoo Motor Co., Ltd., Inchon, Korea
4the Department of Metallurgical Engineering, Inha University, Inchon, Korea

Tóm tắt

Một hợp kim gamma titan aluminide đã được chế tạo bằng phương pháp luyện bột nguyên tố. Để củng cố hợp kim từ sự trộn bột, việc thí nghiệm có sử dụng ép nóng hoặc rèn nóng. Một sự kết hợp tốt giữa sức bền kéo và độ dẻo đã được đạt được thông qua việc ép nóng, tạo ra kích thước hạt là 50 µm. Tuy nhiên, việc củng cố bằng phương pháp rèn dẫn đến một cấu trúc vi mô xốp. Dựa trên việc điều tra nguyên nhân của hiện tượng xốp thông qua thí nghiệm cặp khuếch tán Al/Ti và việc đặc trưng hóa các đỉnh nhiệt độ do phản ứng tỏa nhiệt giữa các hạt bột nguyên tố, chúng tôi đi đến kết luận rằng một pha tạm thời như TiAl3 là nguyên nhân gây ra hiện tượng này. Là nguồn gốc của sự khuếch tán Al, pha tạm thời này để lại các khoảng trống Kirkendall khi nó hình thành trước phản ứng tỏa nhiệt chính giữa các hạt bột nguyên tố. Từ nghiên cứu này, hai kỹ thuật chế biến để giảm thiểu độ xốp đã được đề xuất và xác minh: làm nóng nhanh đến nhiệt độ củng cố hoặc ngâm đủ thời gian trên nhiệt độ phản ứng trước khi củng cố. Một cấu trúc vi mô β-phase hoàn toàn lớp lá, được kiểm soát tốt đã được đạt được thông qua các phương pháp này.

Từ khóa

#hợp kim gamma titan aluminide #luyện bột nguyên tố #ép nóng #rèn nóng #độ xốp #phản ứng khuếch tán #cấu trúc vi mô

Tài liệu tham khảo

R.L. Fleischer: High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys II, MRS, Pittsburgh, PA, 1985, p. 405. D.M. Dimiduk and D.B. Miracle: High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys III, MRS, Pittsburgh, PA, 1989, p. 349. Y.W. Kim and F.H. Froes: High-Temperature Aluminides and Intermetallics, TMS, Warrendale, PA, 1990, p. 465. Y.W. Kim and D.M. Dimiduk: J. Met., 1991, pp. 40–47. I.S. Lee, S.K. Hwang, W.K. Park, J.H. Lee, D.H. Park, H.M. Kim, and Y.T. Lee: Scripta Metal. Mater., 1994, vol. 31 (1), pp. 57–62. M.J. Blackburn and S.P. Smith: U.S. Air Force Report No. AFWAL-TR-82-4086, 1982 S.C. Huang and D.S. Shih: Proc. TMS-Symp. on Microstructure/Property Relationships in Titanium Aluminides and Alloys, Y.W. Kim and R.R. Boyer, eds., Warrendale, PA, 1991, pp. 105–22. M. Dahms, T. Pfulmann, J. Seeger, and B. Wildhagen: Proc. TMS-Symp. on Microstructure/Property Relationships in Titanium Aluminides and Alloys, Y.W. Kim and R.R. Boyer, eds., TMS, Warrendale, PA, 1991, p. 337. K. Shibue, M.S. Kim, and M. Kumagai: Proc. Int. Symp. on Intermetallic Compounds, JIMIS-6, O. Izumi, ed., JIM, Sendai, 1991, p. 833. M. Dahms: Mater. Sci. Eng., 1989, vol. A110, pp. L5-L8. G.X. Wang and M. Dahms: Metall. Trans. A, 1993, vol. 24A, pp. 1517–26. H.C. Yi, A. Petric, and J.J. Moore: J. Mater. Sci., 1992, vol. 27, pp. 5067–72. K.S. Chan and Y.W. Kim: Proc. TMS-Symp. on Microstructure/Property Relationships in Titanium Aluminides and Alloys, Y.W. Kim and R.R. Boyer, eds., Warrendale, PA, TMS, 1991, pp. 179–96. W.O. Soboyejo, D.S. Schwartz, and S.M.L. Sastry: Metall. Trans. A, 1992, vol. 23A, pp. 2039–59. Y.W. Kim: J. Met., 1989, July, pp. 24–30. C. Bassi, J.A. Peters, and J. Wittenauer: J. Met., 1989, Sept. p. 18. S. Kashiwai, Y. Hayashi, M. Motoyama, and P.H. Shingu: Proc. PM World Congress on Advances in Powder Metallurgy and Particulate Materials, J.M. Capus and R.M. German, eds., Metal Powder Industries Federation, Princeton, NJ, 1992, pp. 465–70. F.J.J. van Loo and G.D. Rieck: Acta Metal., 1973, vol. 21, pp. 61–71. C.P. Gazzara and D.R. Messier: U.S. Army Report No. AMMRC-TR-75-4, 1975 G.X. Wang and M. Dahms: PMI, 1992, vol. 24A, pp. 219–25. F.M. d’Heurle and P. Gas: J. Mater. Res., 1986, vol. 1, p. 205. F.M. d’Heurle and R. Ghez: Thin Solid Films, 1992, vol. 215, pp. 19 and 26. F.M. d’Heurle, P. Gas, and J. Philibert: Solid State Phenomena, 1995, vol. 41, p. 93. S. Djanarthany, C. Servant, and R. Penelle: Mater. Sci. Eng., 1992, vol. A152, pp. 48–53. T. Jaeda, H. Anada, M. Okada, and Y. Shida: High Temperature Ordered Intermetallic Alloys IV, L. Johnson, J.O. Stiegle, and D.P. Pope, eds. MRS, Pittsburgh, PA, 1991, pp. 463–67. D. Banerjee, R.V. Krishnan, and K.I. Vasu: Metall. Trans. A, 1980, vol. 11A, pp. 1095–105.