添加少量锰能改善钛铝合金的室温延性。本文则主要研究锰对钛铝合金塑性变形的影响，重点是就二元钛铝合金和添加锰的钛铝合金室温塑性改善的几种机制及可加工性进行讨论。
一、实验过程
TiAl及TiAl+2％Mn合金锭是在非自耗真空电弧炉中，于氩气保护下熔炼的。试样经1100℃退火24h，退火后进行力学性能检测，用线切割机从中切取2．9mm×0．4mm薄图片。将薄圆片磨成0．1mm厚后，用双喷技术制取透射电镜样品。再在H—800透射电子显微镜上进行观察。操作电压为200kV。
为了进行热挤压，加锰合金试样经线切割成d25mm的圆棒，用碳钢进行包套。热缎样品为d6mm的小圆棒，亦用碳钢包套后进行热锻。
二、结构与讨论
1、变形亚结构
二元TiAl合金经过轻微变形后，可观察到具有柏氏矢量为d／2[110]的正常位错。随着变形量的增加，这些位错以相互缠结的网状出现并形成胞状结构，不会对理性变形产生重大作用。随着变形量的进一步增加，则出现大量层错偶极子，并且，这种层错偶极子的密度会随着塑性变形量的增加而增加。
在与此二元TiAl合金相同的变形条件下，TiAl+Mn三元合金的位错亚结构有三个显著不同待征：其一是没有观察到层错偶极子；其二是发现有大量的堆垛层错带；其三是有大量的孪晶。
Hug等人研究了超位错的详细分解情况，其中包括Ti54Al合金中的[101]型以及a／2[112]型。他们认为这些超位错形成层错偶极子，而这些层错偶极子的层错是外禀层错，且其边界是a／6[112]型不全位错。然而我们的观察和分析表明，在Ti50Al合金中所观察到的层错偶极子，是由a／6[112]型不全位错包围的内禀层错，并且所有观察到的层错偶极子都是在[111]滑移面上形成的。
一些前期研究工作认为，单相TiAl室温脆性是由[011]和[101]型超位错的某些部分被一种尚不清楚的机制钉扎造成的。这种钉扎形成高密度的层错偶极子，包围层错的是1／6[112]型不全位错。后来发现，在大约700℃左右被钉扎的超位错克服其钉扎障碍，并且层错偶极子消失，于是呈现出明显的塑性。很显然，TiAl金属间化合物的塑性变形特性是与层错偶极子紧密相关的。
正如上述实验所指出的，少量Mn的添加可使层错偶极子消失。造成这一现象的原因，主要是由于Mn的添加消除了室温时对a／6[112]不全位错的钉扎效应，从而增加了超位错的可动性，使塑性得到了改善。
从堆垛层错带的衬度特征看、它们是属于相互重迭层错。当相互平行的(111)面上彼此近邻的层错相互重迭时，由于相邻面上两个层错堆垛时的相角差是±2π／3，这就导致衍射条纹发生位移。这些相互迭盖的堆垛层错实际上是变形孪晶的胚胎，它们是由螺旋型孪生位错源开动时形成的。
Mn的加入不仅降低了TiAl合金的堆垛层错能，同时，增加了a／6[112]不全位错的可动性。这些a／6[112]型位错也是孪晶位错。因此，孪晶对变形起到了重要作用，对塑性增加也作出了显著贡献。
2、加锰TiAl合金的加工性
通过加入2％左右的Mn可使TiAl合金的室温塑性得到明显的改善。为了考查加Mn合金的可加工性，我们对TiAl+2％Mn合金进行了高温热挤压和热银实验。实验发现，在挤压温度为1100℃时，选择合适的挤压速度，在挤压比小于6时，能够得到没有明显裂纹的完好挤压样品。
实验表明，在1100℃下热锻可以获得变形过为28％而元表面裂纹的样品。
从显微组织可以看出，经热挤压和热锻后TiAl+Mn合金的晶粒明显被拉长了。此外，还可以看到部分回复和再结晶组织。
