当前位置:
X-MOL 学术
›
J. Alloys Compd.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Strengthening low-angle grain boundaries by twinning grids: improving the ability of γ phase to store and block dislocations in TiAl alloy
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2025-06-03 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2025.181403
Xiaokang Yang, Hongze Fang, Lingyan Zhou, Xianfei Ding, Yong Zhang, Ruirun Chen
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2025-06-03 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2025.181403
Xiaokang Yang, Hongze Fang, Lingyan Zhou, Xianfei Ding, Yong Zhang, Ruirun Chen
The twin grid structure enhances low-angle grain boundaries (LAGBs) in the γ phase, effectively storing and hindering dislocations to improve the high-temperature properties of TiAl alloys. Hf was added to Ti-47Al-6Nb-0.1C-1.6Ta alloy and related mechanisms were studied. The results indicate that the addition of Hf promotes the formation of a Hf-enriched γ phase (with an L10 structure, defined as the γHf phase) in the TiAl alloy. The γHf phase is surrounded by a γ phase containing twin grids (with an L10 structure, defined as the γn phase). The γHf and γn phases exhibit close orientations with LAGBs at their interfaces. The Hf and Al-rich regions in the α phase preferentially transform into the γHf phase, with α grain boundary migration making γHf either within the α parent phase or at its boundaries. The residual α phase around γHf undergoes multiple twinning on {111} and {100} planes, ultimately resulting in the formation of the γn phase with twin grids. The 900℃ tensile strength and elongation of the Hf-added TiAl alloy reach 620.8±23.1 MPa and 7.27±0.6%, respectively. The twin grids in the γn phases uniformly accommodate dislocations, while the substantial lattice distortion and strong atomic bonding in γHf impede dislocation activation, resulting in the absence of dislocations within γHf. Consequently, the LAGB between γn and γHf effectively hinders dislocations originating from the twin grids, thereby enhancing the alloy's high-temperature strength.
中文翻译:
通过孪晶网格强化小角度晶界:提高 TiAl 合金中γ相存储和阻断位错的能力
双网格结构增强了 γ 相中的小角度晶界 (LAGB),有效储存和阻碍位错,从而改善 TiAl 合金的高温性能。将 Hf 添加到 Ti-47Al-6Nb-0.1C-1.6Ta 合金中,并研究了相关机理。结果表明,Hf 的添加促进了 TiAl 合金中富含 Hf 的 γ 相(具有 L 10 结构,定义为 γ Hf 相)的形成。γ Hf 相被一个包含双网格的 γ 相包围(具有 L 10 结构,定义为 γ n 相)。γ Hf n 相和 γ 相在其界面处表现出与 LAGB 的紧密取向。α相中的富 Hf 和富 Al 区域优先转变为 γ Hf 相,α晶界迁移使γ Hf α母相内或其边界处。γ 周围的残余 α 相在 {111} 和 {100} 平面上 Hf 经历多次孪晶,最终形成具有双网格的 γ n 相。添加 Hf 的 TiAl 合金在 900°C 下的拉伸强度和伸长率分别达到 620.8±23.1 MPa 和 7.27±0.6%。γ n 相中的双网格均匀地容纳位错,而 γ 中的大量晶格畸变和强原子键 Hf 阻碍了位错激活,导致 γ 内部没有位错 Hf 。因此,γ n 和 γ 之间的 LAGB Hf 有效地阻碍了源自双栅的位错,从而提高了合金的高温强度。
更新日期:2025-06-04
中文翻译:

通过孪晶网格强化小角度晶界:提高 TiAl 合金中γ相存储和阻断位错的能力
双网格结构增强了 γ 相中的小角度晶界 (LAGB),有效储存和阻碍位错,从而改善 TiAl 合金的高温性能。将 Hf 添加到 Ti-47Al-6Nb-0.1C-1.6Ta 合金中,并研究了相关机理。结果表明,Hf 的添加促进了 TiAl 合金中富含 Hf 的 γ 相(具有 L 10 结构,定义为 γ Hf 相)的形成。γ Hf 相被一个包含双网格的 γ 相包围(具有 L 10 结构,定义为 γ n 相)。γ Hf n 相和 γ 相在其界面处表现出与 LAGB 的紧密取向。α相中的富 Hf 和富 Al 区域优先转变为 γ Hf 相,α晶界迁移使γ Hf α母相内或其边界处。γ 周围的残余 α 相在 {111} 和 {100} 平面上 Hf 经历多次孪晶,最终形成具有双网格的 γ n 相。添加 Hf 的 TiAl 合金在 900°C 下的拉伸强度和伸长率分别达到 620.8±23.1 MPa 和 7.27±0.6%。γ n 相中的双网格均匀地容纳位错,而 γ 中的大量晶格畸变和强原子键 Hf 阻碍了位错激活,导致 γ 内部没有位错 Hf 。因此,γ n 和 γ 之间的 LAGB Hf 有效地阻碍了源自双栅的位错,从而提高了合金的高温强度。