高溫TiAl合金熱成形技術研究進展*

寇宏超，程 亮，唐 斌，宋 霖，李金山

（西北工業大學凝固技術國家重點實驗室，西安 710072）

寇宏超

工學博士，西北工業大學材料學院教授，博士生導師，先進金屬材料精確熱成型技術國家地方聯合工程研究中心主任。主要從事高性能鈦基合金材料及其熱成形技術方面的研究。承擔國家/國防973課題、國家自然科學基金、總裝預研等科研項目20余項，發表學術論文200余篇，獲授權發明專利32項。

γ-TiAl合金的密度是鎳基高溫合金的一半，具有低密度、高熔點、高比模量以及抗蠕變、抗氧化、抗燃燒性能優異等特點，是650～900℃溫度區間取代高溫合金實現減重的重要候選材料，對提高航空航天、車輛發動機的推重比和燃油效率具有重要作用[1-4]。隨著2006年6月GE公司宣布在GEnx發動機中采用Ti-4822合金制造第6、7級低壓渦輪葉片[1，5-7]，γ-TiAl合金材料及其熱成形技術再次得到了國內外的廣泛重視。

與Ni基高溫合金相比，限制TiAl合金應用的最大障礙是成本問題[4，8]。一方面，TiAl金屬鍵和共價鍵混合的鍵和方式使其在具有優異高溫性能的同時，還存在本征脆性、加工難度大、成材率低等問題；另一方面，從相組成來看，TiAl合金從室溫到接近熔點一直保持長程有序結構，因此加工溫度非常高，且顯微組織和變形特性對溫度非常敏感，這就需要特定的熱加工工藝和高溫裝備投資。本文結合TiAl合金的發展和應用，從鑄錠熔煉、精密鑄造、塑性成形等幾個方面介紹了TiAl合金熱加工技術的研究進展。

高溫TiAl合金的發展與應用

TiAl合金的研究始于20世紀70年代中期[3]，至80年代初篩選出了具有代表性的第一代TiAl合金Ti-48Al-1V-0.1C[9-10]?！?br>