鈦鋁合金具有密度小、比強(qiáng)度高和高溫性能較好等優(yōu)點(diǎn)，但也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。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。

 

鈦鋁合金鑄錠冶金技術(shù)存在鑄錠成分偏析和組織不均勻等問題;快速冷凝技術(shù)制備的鈦鋁合金粉末,化學(xué)成分穩(wěn)定,工藝性能良好,但隨著熱處理溫度的變化,粉末的顯微結(jié)構(gòu)和顯微硬度會發(fā)生相應(yīng)變化復(fù)合材料技術(shù)制備的鈦鋁合金顯示出良好的強(qiáng)化性能,但橫向性能、環(huán)境抗力等問題仍有待解決;粉末冶金法可制備組織均勻、細(xì)小的制件,且可實(shí)現(xiàn)制件的近凈成形,可有效解決鈦鋁金屬間化合物合金難于加工成形問題。其中，嚴(yán)重的室溫脆性問題尤為突出。目前主要制粉方法有兩種:元素粉末法和鈦鋁預(yù)合金粉法。目前國內(nèi)學(xué)者多采用元素粉末法制備鈦鋁合金。鈦鋁合金的制備加工技術(shù)主要有如下幾種:(1)鑄錠冶金技術(shù);(2)粉末冶金技術(shù);(3)快速冷凝技術(shù);(4)復(fù)合材料技術(shù)。

 

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。可是，鈦鋁基合金層片狀晶團(tuán)熱變形時(shí)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(gè)晶團(tuán)在熱變形整個(gè)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(shí)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(shí)常由于所取試樣中夾帶個(gè)別粗晶，而導(dǎo)致力學(xué)性能差。