多組元高鈮TiAl基合金微觀組織及性能研究
本文關(guān)鍵詞:多組元高鈮TiAl基合金微觀組織及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:研究了Nb、Mo合金元素相對(duì)含量對(duì)高鈮TiAl基合金鑄態(tài)和熱處理態(tài)顯微組織以及高溫抗氧化性的影響。熱處理工藝為1325℃/4h/FC+900℃/30min/AC,高溫氧化實(shí)驗(yàn)采用900℃靜止空氣下的循環(huán)氧化。采用了光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)等手段進(jìn)行了物相、氧化表面及氧化膜的觀察與分析。研究表明:兩類合金Ti-45Al-xNb-1Mo-0.2B(x=6、7、8)(at.%,下同)和Ti-45Al-7Nb-yMo-0.2B-0.1Y(y=0、1、2)的鑄態(tài)組織均為近層片組織,經(jīng)過1325℃/4h/FC+900℃/30min/AC的均勻化熱處理后,合金Ti-45Al-xNb-1Mo-0.2B(x=6、7、8)的組織變成了全片層組織;而合金Ti-45Al-7Nb-yMo-0.2B-0.1Y(y=0、1、2)的組織依然是近層片組織。另外,隨著Nb合金元素相對(duì)含量的增加,合金的層片團(tuán)尺寸有所變大,層片團(tuán)變粗;Mo合金元素的添加,一定程度上細(xì)化了合金的α2+γ層片團(tuán)結(jié)構(gòu),并且隨著Mo合金元素含量的增加細(xì)化效果明顯。Nb合金元素的添加,很大程度上影響了多組元高鈮TiAl基合金的高溫抗氧化性,使其高溫氧化增重速率變小,并且隨著Nb合金元素相對(duì)含量的增加,氧化膜結(jié)構(gòu)變得致密,氧化膜和基體之間的粘附性增加,氧化膜不容易脫落。由于Nb元素的添加,在一定程度上阻礙了合金基體內(nèi)部的金屬元素與外部氧元素之間的相互傳輸,使基體內(nèi)部的氧元素的含量大大減少,從而提高了合金的高溫抗氧化性。2Mo的加入使合金的高溫氧化增重變得緩慢,但是氧化膜脫落比較嚴(yán)重,相對(duì)于不加Mo的合金,隨著氧化時(shí)間的增加,高溫抗氧化性并沒有顯著的提高。
【關(guān)鍵詞】:合金元素 顯微組織 抗氧化性
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG146.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-25
- 1.1 課題研究背景10-11
- 1.2 TiAl基合金的研究概況11-17
- 1.2.1 TiAl基合金的研究歷程11-12
- 1.2.2 TiAl基合金的相與相圖12-14
- 1.2.3 TiAl基合金的相變和顯微組織14-17
- 1.3 TiAl基合金的制備工藝17-18
- 1.4 合金元素對(duì)TiAl基合金的作用18-20
- 1.4.1 Nb元素對(duì)TiAl基合金的影響19
- 1.4.2 Mo元素對(duì)TiAl基合金的影響19-20
- 1.4.3 B元素對(duì)TiAl基合金的影響20
- 1.4.4 Y元素對(duì)TiAl基合金的影響20
- 1.5 TiAl基合金的高溫氧化性20-22
- 1.5.1 TiAl基合金的高溫抗氧化因素20-21
- 1.5.2 TiAl基合金的高溫抗氧化性的改善21-22
- 1.6 本課題研究思路與主要內(nèi)容22-25
- 1.6.1 研究思路22
- 1.6.2 研究?jī)?nèi)容22-25
- 第2章 試樣的制備與實(shí)驗(yàn)方法25-29
- 2.1 合金成分的選擇25
- 2.2 合金的熔煉與制備25-27
- 2.2.1 合金的均勻化熱處理26
- 2.2.2 合金高溫氧化實(shí)驗(yàn)26-27
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與分析27-29
- 2.3.1 光學(xué)顯微組織的觀察27
- 2.3.2 X射線衍射分析27
- 2.3.3 掃描電子顯微鏡分析27-28
- 2.3.4 氧化膜組成與結(jié)構(gòu)測(cè)定28-29
- 第3章 Nb、Mo合金元素對(duì)TiAl基合金微觀組織的影響29-44
- 3.1 不同Nb含量TiAl基合金顯微組織分析29-36
- 3.1.1 合金鑄態(tài)顯微組織分析29-31
- 3.1.2 合金熱處理態(tài)顯微組織31-36
- 3.2 不同Mo含量TiAl基合金顯微組織分析36-42
- 3.2.1 合金鑄態(tài)顯微組織分析36-39
- 3.2.2 合金熱處理態(tài)顯微組織39-42
- 3.3 本章小結(jié)42-44
- 第4章 Nb、Mo合金元素對(duì)TiAl基合金高溫抗氧化性的影響44-57
- 4.1 不同Nb含量TiAl基合金高溫抗氧化性研究44-50
- 4.1.1 高溫氧化動(dòng)力學(xué)曲線44-46
- 4.1.2 合金表面氧化情況分析46-48
- 4.1.3 氧化膜的截面分析48-50
- 4.2 不同Mo含量TiAl基合金高溫抗氧化性研究50-55
- 4.2.1 高溫氧化動(dòng)力學(xué)曲線50-51
- 4.2.2 合金表面氧化情況分析51-53
- 4.2.3 氧化膜的截面分析53-55
- 4.3 本章小結(jié)55-57
- 結(jié)論57-58
- 參考文獻(xiàn)58-61
- 致謝61-62
- 攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文62-63
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