Microstructure and microhardness changes during ball milling of TiAlCr intermetallics

Two alloys compositions Ti-49,Al-49,Cr-2 and Ti-48,Al-47,Cr-5 (all in at.%) were chosen within the gamma-TiAl phase region. During high energetic milling of elemental powders formation of mixture of amorphous and nanocrystaline Cr(Ti, Al) solid solutions was observed after 20 hours of milling. Longer milling up to 40 hours caused amorphization of most of the material but small amount of CrfTi, Al) solid solution was still observed. The powder particles size increased up 10 hours of milling time and then decreased reaching mean size of about 20 žm. The analytical transmission electron microscopy studies of powders milled for 40 hours have shown some chemical nonhomogeneity of powder's particles. It was connected with existence of Cr(Ti, Al) solid solutions. The mean Vickers microhardness of powders after 40 hours of milling reached of about HV20= 1300 for alloy containing 2 at. % Cr and small increase up to HV20 = 1400 was observed in case of alloy with 5 at% of Cr.

---

Badania prowadzono dla dwóch stopów o składach Ti-49,Al-49,Cr-2 i Ti-48,Al-47,Cr-5 (w % at.) z zakresu jednofazowego gamma-TiAl. Podczas mielenia wysokoenergetycznego czystych proszków, tworzenie mieszaniny fazy amorficznej oraz roztworu stałego Cr(Ti, Al) obserwowano po 20 godz. Dłuższe mielenie do 40 godz. powodowało amorfizację większości materiału jednakże niewielka ilość roztworu Cr(Ti, Al) wciąż była obecna. Wielkość cząstek mielonych proszków wzrastała do 10 godz. mielenia po czym następowało ich zmniejszenie do około 20 žm. Badania w analitycznym transmisyjnym mikroskopie elektronowym proszków mielonych 40 godz. wykazały pewną niejednorodność chemiczną w pojedynczych cząstkach. Niejednorodność ta związana była z istnieniem roztworu stałego Cr(Ti, Al). Średnia twardość Vickersa proszków po 40 godz. mielenia wynosiła około HV20 = 1300 dla stopu zawierającego 2 % at. Cr i nieznacznie wzrastało do około HV20 = 1400 w stopie o zawartości Cr 5 % at.