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TiAl基化合物作为一类具有潜在应用前景的高温金属材料，合金元素的高温扩散行为直接影响合金的微观组织和高温力学性能。因此，为提高TiAl基化合物的使用温度，合金的优化设计需要考虑合金元素在α2-Ti3Al和γ-TiAl相中的扩散行为。扩散偶方法是研究金属扩散行为的一种简易的普适性方法，本论文将采用该方法研究合金在α2-Ti3Al和γ-TiAl相中的扩散性为，探讨合金元素的亚点阵站位行为与扩散机制的关系，表征双相TiAl合金的组织稳定性，期望为合金设计改善合金的高温性能提供基础性数据。
采用高温合金夹具，利用扩散焊连接方法制备α2-Ti3Al和γ-TiAl二元和三元扩散偶，其扩散焊接工艺为真空条件下1173K退火2h后炉冷。对于扩散焊接样品进行扩散实验，应用电子探针定量地测量合金元素的浓度分布曲线。对于Ti-25Al/Ti-34Al和Ti-50Al/Ti-52Al二元扩散偶，计算了Ti和Al的互扩散系数，得到了α2-Ti3Al和γ-TiAl中互扩散系数的Arrhenius关系的指数前因子和扩散激活能分别为：D0α2=6.4x10-2m2s-1，Qα2=358kJ/mol；D0γ=3.1x10-7m2s-1，Qγ=232kJ/mol。以上结果表明：γ-TiAl的互扩散激活能低于α2-Ti3Al，互扩散在前者易于进行。
设计了铝含量相同的Ti-34Al-2X和Ti-50Al-2X(X=Cr，Nb和V)三元单相扩散偶，测量了合金元素在α2-Ti3Al和γ-TiAl中的互扩散系数，根据稀溶液条件，得到合金元素在α2-Ti3Al和γ-TiAl中的示踪原子扩散系数，并得到合金元素扩散激活能之间的关系分别为：Qvα2
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