TiAl囊的微结构通过电子束粉末床融合处理,然后通过后热静态压缩进行后热压缩

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
• 金工业是金工业的一个方面.

背景情况:

• 氧化 (TiAl) 合金的电子束粉床融合 (EB-PBF) 会导致 (Al) 蒸发,对微观结构和机械性能产生负面影响.
• 高工艺能量参数加剧了Al损失,导致不均的带状结构并影响性能.

研究的目的:

• 研究一种新的EB-PBF方法用于TiAl囊,使用核心的低能量参数来最大限度地减少Al损失和微观结构不均.
• 评估热静态压缩 (HIP) 在这些加工的TiAl囊的微观结构的密集和精炼方面的有效性.

主要方法:

• 使用EB-PBF制造TiAl囊,核心仅使用预热或低能化参数 (高光束速度:3000-5000毫米/秒) 进行处理.
• 后处理涉及热静态压力 (HIP) 以实现完全密集.
• 微结构分析包括X射线光 (XRF) 检测Al含量,X射线衍射 (XRD) 检测相位,以及微观检测孔隙性和先前粒子边界 (PPB).

主要成果:

• 在HIP治疗中,所有囊的相对密度接近100%.
• 经过低能耗核心化加工的囊的面积缩小明显较小 (6.6%),相比于HIP后仅进行预热 (20.7%),这表明残留孔隙性减少.
• 与标准参数 (47.70-48.04 at.% Al) 相比,低能处理减少了Al损失 (48.36 at.% Al),并减少了在以前的粒子边界 (PPB) 上不必要的α2相的形成.

结论:

• 在TiAl的EB-PBF过程中使用低能耗化参数显著减少了Al的蒸发,并减轻了像PPB这样有害的微观结构特征的形成.
• 开发的加工途径,将低能耗EB-PBF与HIP结合起来,为生产高密度TiAl组件提供了一种可行的方法,其微观结构均性得到改善,材料损耗减少.