TiAl合金比重不到鎳基合金的一半，使用溫度可達700~900℃,，具有輕質,、高強、耐蝕,、耐磨,、耐高溫等性能優(yōu)點，成為航空,、航天等領域重要的備選材料,。TiAl合金板材除了有望直接用作結構材料外，還可以作為超塑性成形的預成形材料,。TiAl合金板材在熱結構及熱防護性系統(tǒng)中的應用,，已經(jīng)被納入歐洲航空運輸研究計劃，準備將其應用于高速民用運輸機和可重復使用的單級入軌太空船,。但是,，TiAl合金屬于難變形合金，不適合高溫軋制成形,。到目前為止,，TiAl合金制備技術中存在的問題一直沒有得到很好的解決，特別是采用熱軋工藝制備板材時很容易開裂,，使得大尺寸,、高質量板材的制作非常困難。因此,，攻克TiAl合金板材的制備難題成為當前TiAl合金領域重要的研究課題之一。

　　從已有研究成果看，在軋制工藝方面,，大多采用以下方法來改善TiAl合金板材成形困難問題:1,、對軋制前的材料質量控制更嚴；2,、采用特種包套軋制技術進行軋制,，嚴格設計包套工藝；3,、在α+γ兩相區(qū)進行軋制,，道次間要回爐加熱；4,、仔細選擇軋制速度與道次變形量,；5、避免軋制過程中板材的氧化,。但實際結果表明,，即使仔細控制工藝參數(shù)，通過軋制生產(chǎn)出較大尺寸的TiAl合金板材仍然是非常困難的,。

　　哈爾濱工業(yè)大學采用近等溫包套軋制技術成功制備了尺寸為700mm×200mm×2mm的TiAl合金板材,，取得了很好的結果。

　　一,、成分優(yōu)化設計

　　研究發(fā)現(xiàn),，在TiAl合金中加入大量的特定β相穩(wěn)定元素(如V，Cr,，Mn,，Mo)及少量的晶粒細化元素(如Y，B,，C),，可使其熱加工性能明顯好于傳統(tǒng)TiAl合金。經(jīng)過這樣的成分優(yōu)化,，合金的高溫流變應力降低,，高溫變形能力改善，在熱加工過程中不容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,。從相構成上看,，該合金主要含有β相和γ相，可通過后續(xù)熱處理,，控制熱加工后TiAl合金的顯微組織及相組成,，有利于調控常溫、高溫力學性能,。哈爾濱工業(yè)大學采用的合金名義成分為Ti-43Al-9V-Y（原子百分數(shù)）,。原材料為海綿TiAl與高純Al,，其它添加元素均為添加金屬與Al的中間合金。

　　二,、改進工藝路線

　　采用近等溫包套軋制工藝,。按照設計的成分配料后，在真空自耗電極電弧熔煉爐中熔煉成鑄錠,。將鑄錠進行均勻化退火處理(900℃/48h)和熱等靜壓處理,。熱等靜壓采用Ar氣作為保護氣氛，邊升溫邊充Ar氣直至170MPa,，在1250℃下保溫4h后隨爐緩冷,。然后對材料進行包套鍛造，始鍛溫度1200℃,，總變形量大于85%,；鍛后將材料在900℃下退火48h；然后用不銹鋼包套后,，在熱軋機上作近等溫軋制成板材,。包套軋制主要工藝參數(shù)為:開軋溫度1200℃，軋制速度<0.5m/s,，道次變形量約10%,，道次回爐時間5~10min，總變形量>70%,。軋后板材爐冷至400~500℃后,，空冷至室溫。

　　對所獲材料的檢測表明,，他們制備的TiAl合金板材變形均勻,，未出現(xiàn)裂紋等質量缺陷，說明其具有良好的熱加工性能,。