Vol.19 No.1 张立春等：Y-TiAI基两相合金中非平衡片层组织的热稳定性 ·83· 热形变过程中大量界面位错不断形成、增生并开始滑移的缘故.同时有些心2/Y界面台阶具 有1/3[111]Frank不全位错的分量（图2(b),而且这是热形变诱导的非平衡片层界面结构的重 要特征之一.这种半共格界面的一种形成机制，即合金热形变过程中Y片层大量[110]普通位 错运动到具有许多位错台阶的&2/Y界面时，与&，/Y界面上的内禀位错(IDs),如1/6I2] 等Shockley不全位错产生如下类型的位错反应：1/2[110]+1/61I2]→1/3[111].a2/Y片层界面 上位错台阶作为Y片层中位错的“阱”，形成许多相同的13[I11]Frank不全位错，从而形成这 种非平衡半共格的界面结构 这些非平衡的片层结构在随后的800℃，1000℃回复退火过程中的演变特征如下：(1) 经800℃，15min回复退火后c,片层的“缩颈”反应（图1(b).各片层具有较高的形变储存能， 回复退火过程中各片层中的位错开始攀移，相对于Y片层较薄的α，片层中形成亚晶界后会 进一步发生“缩颈”反应（图3），这可能是由于亚晶界位置具有更高的界面应变能所致.(2)经 1000℃，4mi回复退火，y片层进一步亚晶化，随着亚晶界不断吸收片层中的大量位错，它 们逐渐演变为小角度晶界（图1(c)).(3)经1000℃，4min回复退火，，片层断开为几部分， 有些部分逐渐溶解消失，有些部分进一步球化长大（图1（©）).由于断开后的各部分与Y片层 间具有不同的界面应变能，一些部分与Y片层仍然保持通常的α2/Y取向关系，它们之间的 界面基本上保持平直，界面台阶较少而难以作为“位错阱”吸收Y片层中的大量位错，而且这 些部分趋于逐渐溶解（图4中第2部分）；另一些部分与Y片层之间偏离了通常的c2/Y取向 关系，它们之间的界面较弯曲，具有很多的界面台阶从而可以吸收Y片层中的大量位错，逐渐 变为球状的大角度a2/Y相界面，同时由于这些部分与Y片层之间的非共格界面结构可能更 有利于退火过程中的能量减少与结构松弛，这些部分的，晶粒趋于进一步球化长大（图4 中第1,3部分). 这些非平衡的片层组织具有很大的形变储存能，所以在800℃，1000℃短时间回复退火 就会发生明显的结构松弛，在800℃，15min回复退火过程中的结构变化主要有：y片层中的 大量位错发生攀移，但没有形成明显的亚晶界：较薄的α，片层开始发生“缩颈”反应.由于在 1000℃，4min退火过程中具有较大的热激活能，其结构松弛更为剧烈，主要有：Y片层中的 大量位错急剧减少，形成许多亚晶界，进而出现很多小角度晶界；较薄的，片层“缩颈”后断 开为几个，晶粒，这些a,晶粒趋于球化长大， 4结论 热锻Ti-45A1-8Nb-2.5Mn-0.05B(原子分数，%)合金中非平衡片层界面结构的特征是具有 较多的界面台阶，而且有些a,/Y界面台阶位错还具有1/3[111]Frank不全位错的分量，所以 有些a2/Y片层之间偏离了原来通常的取向关系：{111}，∥{0001}。，<110>，k1120>。·这些非 平衡的片层结构在随后的800℃，15mi回复退火过程中的变化主要有：Y片层中的位错攀 移，a,片层在其亚晶界位置开始发生“缩颈"反应.而在1000℃，4min退火过程中结构松弛更 为剧烈，Y片层中形成许多小角度晶界，心，片层“缩颈”后进一步断开为几个心，晶粒，这些α，晶 粒与原γ片层间的界面均为非共格弯曲结构，它们趋于逐渐球化长大.v ol . 19 N o . 1 张立 春等: Y 一 T认 基l 两相合金 中非平衡片层组织的热稳定性 · 83 · 热 形变 过 程 中大 量界 面 位错 不 断形 成 、 增 生并 开 始 滑移 的缘 故 · 同时有 些 a Z / Y 界 面 台阶具 有 13/ 〔l川 Fr a kn 不 全位错 的分 量 (图 2 (b) , 而且 这是 热形 变诱导的非 平衡 片层界 面结 构的 重 要特 征 之一 这种半 共格 界 面 的一种形 成 机制 , 即合金热 形变过 程 中 Y 片层 大量 〔1 10 ]普通位 错 运 动到具 有许 多 位错 台 阶的 a Z / Y 界 面 时 , 与 a Z / Y 界 面上 的 内察位 错 (I D s) , 如 1/ 6[ 雨] 等 S h o e k l e y 不全 位 错产 生如 下类 型的位 错 反应 : l / 2 [ 1 10 ] + l / 6〔雨] 一 l / 3 [ 1 1 1 ] · a Z / Y 片层界 面 上 位错 台 阶作 为 Y 片 层 中位错 的 “ 阱 ” , 形 成 许多 相 同的 1/ 31 1川 F ar nk 不 全位 错 , 从而 形成 这 种 非平 衡半 共格 的界 面结 构 . 这些 非平 衡 的片层 结构 在 随后 的 8 0 ℃ , 1 0 0 ℃ 回 复退 火过 程 中的演 变特 征如 下 : ( l) 经 8 0 ℃ , 巧 m in 回复 退火 后 a Z 片层 的 “ 缩 颈 ” 反 应 ( 图 1(b) ) · 各 片层具 有较 高 的形变储 存 能 , 回复 退 火 过程 中各 片 层 中 的位错 开始 攀移 , 相 对 于 Y 片层 较薄 的 a Z 片 层 中形 成亚 晶 界后 会 进一 步 发生 “ 缩颈 ” 反 应 ( 图 3 ) , 这 可能 是 由于 亚 晶界位 置具 有 更高 的界 面应 变能 所致 . (2) 经 1 0 0 ℃ , 4 m in 回 复 退火 , Y 片层 进 一 步 亚 晶化 , 随 着 亚晶 界 不断吸 收片 层 中 的大 量位 错 , 它 们逐 渐 演变 为小 角 度 晶界 ( 图 1c( ) ) · ( 3 ) 经 1 0 0 ℃ , 4 m in 回复 退火 , “ 2 片层 断开 为几 部分 , 有些 部分 逐 渐溶 解 消失 , 有 些部 分 进 一 步 球 化 长大 ( 图 l (c) ) . 由于 断开 后 的各部 分 与 丫 片 层 间具 有 不 同的界 面 应 变能 , 一 些部 分 与 Y 片层 仍 然保 持通 常 的 a Z / Y 取 向关 系 , 它 们 之 间的 界面 基本 上 保持 平 直 , 界面 台 阶较 少而 难 以 作 为 “ 位错 阱 ” 吸 收 Y 片层 中的大 量位 错 , 而且 这 些部 分趋 于 逐渐 溶 解 ( 图 4 中第 2 部分 ) ; 另 一些 部分 与 Y 片层 之间偏 离 了 通常 的 a Z / Y 取 向 关系 , 它们 之 间的界 面较 弯 曲 , 具有 很多 的 界面台 阶从 而 可以 吸 收 Y 片层 中的大量位 错 , 逐 渐 变 为球状 的大 角度 a Z / 丫相 界 面 , 同时 由于这 些部 分 与 Y 片层 之 间的非 共格界 面结 构可能 更 有 利 于 退 火 过 程 中 的能 量 减 少 与结 构 松 弛 , 这 些 部 分 的 a Z 晶粒 趋 于 进 一 步 球 化 长大 ( 图 4 中第 l , 3 部分 ) . 这 些非 平衡 的片层 组织 具有很 大 的形 变储 存能 , 所 以 在 8 0 0 ℃ , 1 0 0 0 ℃ 短 时间 回复退 火 就会 发生 明显 的结构松 弛 , 在 80 0 ℃ , 巧 m in 回复退火 过程 中 的结构变 化 主要 有 :Y 片层 中 的 大量 位错 发生 攀移 , 但 没 有形 成 明显 的亚 晶界 ; 较 薄的 a Z 片 层 开始 发生 “ 缩 颈 ” 反应 · 由于 在 1 0 0 ℃ , 4 m in 退 火过 程 中具 有 较大 的热 激 活能 , 其结 构松 弛 更 为剧 烈 , 主要 有 :Y 片层 中 的 大 量 位错 急 剧 减 少 , 形 成 许多 亚 晶界 , 进而 出现很 多 小 角度 晶界 ; 较 薄 的 a Z 片 层 “ 缩 颈 ” 后 断 开为几 个 a Z 晶粒 , 这些 a Z 晶粒趋 于球 化 长大 · 4 结论 热锻 iT 一 45 A I 一 SN b 一 2 . S M n 一 o . 05 B ( 原子 分数 , % )合 金 中非平衡 片 层界 面结构 的特 征是具 有 较 多 的界 面 台 阶 , 而 且有 些 a Z / Y 界 面台 阶 位错 还具 有 1/ 3口川 F r a nk 不全 位错 的分 量 , 所 以 有些 a Z / 丫片层 之 间偏 离 了 原来 通 常的 取 向关系 : 笼1 1 1 } 、 // { 0 0 0 1 } 。 2 , < l丁0 > 、 // < 11丽 。 2 · 这些 非 平 衡 的片 层结 构 在 随后 的 80 0 ℃ , 巧 m in 回复 退火 过 程 中 的变 化 主要 有 :Y 片 层 中 的位错 攀 移 , a Z 片层 在其 亚晶界 位置 开始 发生 “ 缩 颈 ’ 反应 · 而在 1 0 0 ℃ , 4 m in 退 火过程 中结 构松 弛更 为剧 烈 , Y 片层 中形成 许多 小角度 晶 界 , a Z 片层 “ 缩颈 ” 后进 一步 断开 为几 个 a Z 晶粒 , 这些 a Z 晶 粒 与原 Y 片层 间的界 面均 为非 共格 弯曲结构 , 它 们趋 于逐渐 球化 长大