熱壓軋制、熱擴(kuò)散對(duì)PtTi0.5Zr0.2/Ti疊層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-01-29 07:10
鉑基材料具有高的熔點(diǎn),良好的熱穩(wěn)定性、抗氧化性、抗腐蝕性、高的高溫強(qiáng)度性能以及生物相容性,在現(xiàn)代工業(yè)、國防科技和生物技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。鉑強(qiáng)度低、價(jià)格昂貴,限制了鉑在工業(yè)和生物科技等領(lǐng)域上的應(yīng)用。使用復(fù)合技術(shù)制備的鉑基疊層復(fù)合材料可以在提高力學(xué)性能的同時(shí)節(jié)約貴重金屬降低成本。本文采用熱壓結(jié)合和冷、溫軋制復(fù)合技術(shù),制備PtTi0.5Zr0.2/Ti金屬基疊層復(fù)合材料,對(duì)其進(jìn)行了高溫?cái)U(kuò)散和中溫?zé)崽幚?借助光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線能譜分析儀(EDS)、電子萬能試驗(yàn)機(jī)和顯微硬度計(jì)等檢測(cè)手段研究了大變形軋制(90%以上)及熱擴(kuò)散處理對(duì)疊層復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明:(1)850℃C/2h熱壓+冷軋(中間退火)工藝制備的PtTi0.5Zr0.2/Ti疊層復(fù)合材料(PtTi0.5Zr0.2層厚141μm,Ti層厚8μm)比850℃/2h熱壓+200℃、300℃溫軋獲得的疊層復(fù)合材料層狀組織變形更均勻、平直度更好;500℃/2h熱壓+冷軋(中間退火)工藝獲得的PtTi0.5Zr0.2/Ti疊層復(fù)合材料層狀組織連續(xù)性好且均勻平直,500℃/2h熱壓+500℃溫...
【文章來源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
熱壓擴(kuò)散揮接工藝示意圖
(2)電弧溶煉將清洗過后的Pt片以及用Pt片包裹后的Ti顆粒及Zr顆粒按照Pt片在上下,用Pt片包裹后的Ti顆粒及Zr顆粒在中間的原則,在如圖2.2的高真空電弧培煉爐的水冷銅模中堆操成金字塔形狀,作為化學(xué)成分合格的電極。一方面有利于Ti元素和Zr元素在Pt基體中的固溶均勾,另一方面利于快速引弧,在直流電弧的作用下迅速溶化,液體金屬溶滴通過電弧區(qū)域向水冷銅過渡并在其中凝固,有利于合金溶體除氣和排除雜質(zhì),減少溶煉過程中的污染,提高鑄錠質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中高真空電弧溶煉爐的真空度需要達(dá)到3xlO-3Pa以上,電流150A,溶煉過程在氬氣保護(hù)氣氛中進(jìn)行。將館煉過的PtTi0.5Zr0.2合金塊上下顛倒后再次放入高真空電弧溶煉爐中進(jìn)行二次溶煉,以保證Ti、Zr元素在Pt基體中固溶的更加均匆。:‘:::1 f
個(gè)道次變形過后,通過螺旋測(cè)微儀測(cè)量一次PtTi0.5Zr0.2微合金塊的實(shí)際厚度,與計(jì)算的理論厚度進(jìn)行對(duì)比,以便更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)如圖2.3的小型精密乳機(jī)的壓下距離。>:-.:i團(tuán)J“1,11,1,...::.圖2.3小型精密乳機(jī)Fig. 2.3 Small precision rolling mill(4)硬度測(cè)量測(cè)量PtTi0.5Zr0.2微合金塊電弧溶煉后的固溶態(tài)硬度以及變形達(dá)到15%、30%、45%、60%. 75%. 90%時(shí)的加工態(tài)硬度。測(cè)量顯微硬度采用HVS-1000Z型自動(dòng)轉(zhuǎn)塔數(shù)顯顯微硬度計(jì),載荷200g,保壓時(shí)間]0s,每次測(cè)量五次以上,去除最大最小值后取平均值。(5)裁剪處理通過裁紙刀把厚度為0.14mm的PtTi0.5Zr0.2微合金片分別裁剪成15>^20111111、10><1511^1兩種尺寸規(guī)格的箱片,把厚度為0.2001111的?1丁!0.521"0.219
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]退火溫度對(duì)90°ECAP變形工業(yè)純鈦組織和性能的影響[J]. 劉曉燕,趙西成,楊西榮,何曉梅,解晨. 金屬熱處理. 2013(01)
[2]擴(kuò)散結(jié)合Cu/Al疊層復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)與相生成機(jī)制[J]. 郭亞杰,劉桂武,金海云,史忠旗,喬冠軍. 稀有金屬材料與工程. 2011(S2)
[3]箔-箔法制備微疊層Ti-Al系金屬間化合物基合金板材[J]. 孫彥波,趙業(yè)青,張迪,馬朝利. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2010(S1)
[4]異步軋制技術(shù)及其在鎂合金中的應(yīng)用[J]. 張文玉,劉先蘭. 鍛壓技術(shù). 2008(02)
[5]金屬復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉江. 金屬功能材料. 2008(01)
[6]異步軋制技術(shù)及其在鎂合金中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J]. 張文玉,劉先蘭. 新技術(shù)新工藝. 2007(07)
[7]金屬基復(fù)合材料制備工藝的研究進(jìn)展[J]. 張發(fā)云,閆洪,周天瑞,陳國香,揭小平. 鍛壓技術(shù). 2006(06)
[8]微疊層材料及其制備工藝研究進(jìn)展[J]. 易劍,赫曉東,李垚. 宇航材料工藝. 2005(05)
[9]Al-Cu雙金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散連接試驗(yàn)研究[J]. 孟膠東,曲文卿,莊鴻壽. 材料工程. 2003(01)
[10]微疊層結(jié)構(gòu)材料的研究現(xiàn)狀[J]. 馬培燕,傅正義. 材料科學(xué)與工程. 2002(04)
碩士論文
[1]包鋁鎂板復(fù)合軋制及界面特性研究[D]. 劉智勇.西南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3006492
【文章來源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
熱壓擴(kuò)散揮接工藝示意圖
(2)電弧溶煉將清洗過后的Pt片以及用Pt片包裹后的Ti顆粒及Zr顆粒按照Pt片在上下,用Pt片包裹后的Ti顆粒及Zr顆粒在中間的原則,在如圖2.2的高真空電弧培煉爐的水冷銅模中堆操成金字塔形狀,作為化學(xué)成分合格的電極。一方面有利于Ti元素和Zr元素在Pt基體中的固溶均勾,另一方面利于快速引弧,在直流電弧的作用下迅速溶化,液體金屬溶滴通過電弧區(qū)域向水冷銅過渡并在其中凝固,有利于合金溶體除氣和排除雜質(zhì),減少溶煉過程中的污染,提高鑄錠質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中高真空電弧溶煉爐的真空度需要達(dá)到3xlO-3Pa以上,電流150A,溶煉過程在氬氣保護(hù)氣氛中進(jìn)行。將館煉過的PtTi0.5Zr0.2合金塊上下顛倒后再次放入高真空電弧溶煉爐中進(jìn)行二次溶煉,以保證Ti、Zr元素在Pt基體中固溶的更加均匆。:‘:::1 f
個(gè)道次變形過后,通過螺旋測(cè)微儀測(cè)量一次PtTi0.5Zr0.2微合金塊的實(shí)際厚度,與計(jì)算的理論厚度進(jìn)行對(duì)比,以便更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)如圖2.3的小型精密乳機(jī)的壓下距離。>:-.:i團(tuán)J“1,11,1,...::.圖2.3小型精密乳機(jī)Fig. 2.3 Small precision rolling mill(4)硬度測(cè)量測(cè)量PtTi0.5Zr0.2微合金塊電弧溶煉后的固溶態(tài)硬度以及變形達(dá)到15%、30%、45%、60%. 75%. 90%時(shí)的加工態(tài)硬度。測(cè)量顯微硬度采用HVS-1000Z型自動(dòng)轉(zhuǎn)塔數(shù)顯顯微硬度計(jì),載荷200g,保壓時(shí)間]0s,每次測(cè)量五次以上,去除最大最小值后取平均值。(5)裁剪處理通過裁紙刀把厚度為0.14mm的PtTi0.5Zr0.2微合金片分別裁剪成15>^20111111、10><1511^1兩種尺寸規(guī)格的箱片,把厚度為0.2001111的?1丁!0.521"0.219
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]退火溫度對(duì)90°ECAP變形工業(yè)純鈦組織和性能的影響[J]. 劉曉燕,趙西成,楊西榮,何曉梅,解晨. 金屬熱處理. 2013(01)
[2]擴(kuò)散結(jié)合Cu/Al疊層復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)與相生成機(jī)制[J]. 郭亞杰,劉桂武,金海云,史忠旗,喬冠軍. 稀有金屬材料與工程. 2011(S2)
[3]箔-箔法制備微疊層Ti-Al系金屬間化合物基合金板材[J]. 孫彥波,趙業(yè)青,張迪,馬朝利. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2010(S1)
[4]異步軋制技術(shù)及其在鎂合金中的應(yīng)用[J]. 張文玉,劉先蘭. 鍛壓技術(shù). 2008(02)
[5]金屬復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉江. 金屬功能材料. 2008(01)
[6]異步軋制技術(shù)及其在鎂合金中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J]. 張文玉,劉先蘭. 新技術(shù)新工藝. 2007(07)
[7]金屬基復(fù)合材料制備工藝的研究進(jìn)展[J]. 張發(fā)云,閆洪,周天瑞,陳國香,揭小平. 鍛壓技術(shù). 2006(06)
[8]微疊層材料及其制備工藝研究進(jìn)展[J]. 易劍,赫曉東,李垚. 宇航材料工藝. 2005(05)
[9]Al-Cu雙金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散連接試驗(yàn)研究[J]. 孟膠東,曲文卿,莊鴻壽. 材料工程. 2003(01)
[10]微疊層結(jié)構(gòu)材料的研究現(xiàn)狀[J]. 馬培燕,傅正義. 材料科學(xué)與工程. 2002(04)
碩士論文
[1]包鋁鎂板復(fù)合軋制及界面特性研究[D]. 劉智勇.西南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3006492
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