金属学报

作者：张洺川, 徐勤思, 刘意, 蔡雨升, 牟义强, 任德春, 吉海宾, 雷家峰

单位：1.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016；2.沈阳航空航天大学 民用航空学院 沈阳 110136

关键词：TC4钛合金,扩散连接,动态再结晶,晶体学失配,热处理,

基金：国家自然科学基金项目(52205431);工信部民机专项项目(MJZ 2-2N21-5)

扩散连接技术在航空航天等领域精密、复杂结构部件的生产中受到越来越多的关注，连接温度是影响部件扩散连接后使用性能的关键因素。本工作采用热压工艺制备了TC4钛合金扩散连接样品，研究了热压温度对扩散连接区显微组织、力学性能及断裂机理的影响规律。结果表明，热压过程中扩散连接界面处的合金会发生动态再结晶，温度较低时，在扩散界面处再结晶形成细小α相，随着热压温度的升高，界面处的α相逐渐粗化；动态再结晶形成的α相与合金内部非扩散区α相的尺寸存在较大差异，由此产生的晶体学失配现象会显著降低扩散界面的性能，导致热压后的合金均在扩散区发生断裂，合金延伸率较低。热处理后扩散区的组织由初生α (αp)相、针状次生α (αs)相和少量β相组成，随连接温度的升高，α相的尺寸逐渐增大，界面处的晶体学失配得到改善，界面迁移程度增加，合金的抗拉强度提高到998.7 MPa，延伸率提高到17.5%，达到扩散连接前TC4钛合金的性能。

来源：2025年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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