《表1 不同烧结温度时片层组织中各元素含量平均值》

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《SPS烧结温度对Ti-45Al-8Nb合金组织及力学性能的影响》

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图3所示为Ti-45Al-8Nb预合金粉末在不同烧结温度下获得的试样扫描电镜组织形貌，可以看出不同烧结温度下的试样组织较为致密，无明显的孔洞，试样组织为典型的全片层组织。随着烧结温度增加，片层晶粒逐渐增大；由图还可以看出，在1250℃烧结时未见B2相，烧结温度提高到1275℃后，在片层团内部及片层团边界处出现少量的B2相，烧结温度进一步提高至1300℃时，片层组织边界处析出的B2相数量进一步增加，基本呈网状分布于片层团的边界。B2相是由高温无序的β相转变而来，SPS的烧结机理是利用脉冲直流电激活颗粒表面，使孔隙内残留空气形成电击穿，产生局部放电等离子体[19]，同时在颗粒之间产生局部瞬间高温，使得颗粒表面蒸发和熔化，此时颗粒间的温度远超出实验测试温度，故在SPS烧结的过程中粉末颗粒间很可能存在局部液相[20]。根据Nb含量对Ti-Al二元合金的影响规律可知，加入了大量β相稳定Nb以后，其高温区域的凝固路径为L→L+β→β+α，在β→α相转变的过程中，由于α相中Nb元素的固溶度极低，因此大量的Nb元素从α中扩散至晶界处，随着温度的进一步降低，α相将发生α→α+γ→α2+γ转变为片层组织，而晶界处的β相发生有序化形成B2相。随着烧结温度的提高，冷却速度增大，残留的高温β相增多，呈现出B2相随着SPS烧结温度升高，析出量增多的趋势。对不同烧结温度下的片层组织进行能谱分析发现（见表1），随着温度的增加Nb含量均呈减小的趋势，该实验结果进一步佐证了本文的分析。