不同熔煉工藝對鈦鋁金屬間化合物組織及性能的影響
發(fā)布時間:2021-02-15 12:36
TiAl金屬間化合物是為實(shí)現(xiàn)材料設(shè)計輕量化目標(biāo)而發(fā)展起來的一類新型輕質(zhì)耐高溫結(jié)構(gòu)材料,材料最初的目標(biāo)是在750-900℃內(nèi)代替高溫強(qiáng)度不足的鈦合金和密度過高的鎳基高溫合金,經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展,目前TiAl合金已經(jīng)在航空發(fā)動機(jī)的低壓渦輪葉片、排氣閥等高溫結(jié)構(gòu)件上取得了初步的應(yīng)用。為了進(jìn)一步推動TiAl在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的深入應(yīng)用,需要采取手段克服材料自身存在的室溫塑性差和高溫?zé)岢尚卫щy等弊端。本文從提高材料自身潔凈度的角度著手,采用不同是熔煉工藝制備TiAl合金錠,研究不同熔煉技術(shù)制備的材料內(nèi)部氧氮含量,測試材料在室溫和高溫下的強(qiáng)度和塑性指標(biāo),嘗試建立材料內(nèi)部間隙原子含量和性能之間的關(guān)系。本文采用電子束熔煉工藝制備Ti-48Al-2Cr-2Nb和Ti-43Al-9V-Y合金錠,每種合金熔煉3次,合金在熔煉結(jié)束時質(zhì)量損失率分別為18.75%和19.53%。在熔煉時熔體內(nèi)部產(chǎn)生馬蘭戈尼對流,導(dǎo)致合金中各個組元在鑄錠的徑向和軸向存在濃度梯度,在鑄錠底部和邊緣鋁元素含量高于鑄錠頂部和中心的鋁元素含量。電子束熔煉的合金在不同位置鋁元素含量不同,Ti-48Al-2Cr-2Nb從鑄錠上表面中心至邊緣...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ti-O二元相圖
化物[21],危害合金的塑性。1 相具有 D019型晶體結(jié)構(gòu),其立體晶體結(jié)構(gòu)示意圖如圖性相,常發(fā)生簡單的解理斷裂,難以在熱加工過程中發(fā)的室溫延性與合金的含氧量密切相關(guān)。在雙相鈦鋁合金擔(dān)。當(dāng)合金中存在少量α2相時,氧在α2相中的溶解度較其極限約為 300ppm,在α2相固溶極限約為 2500ppm[22]),
真空感應(yīng)熔煉爐外形圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子束冷床熔煉TC4合金工藝路線的優(yōu)化選擇[J]. 劉如斌,包淑娟,王非,劉茵琪,朱俊杰,裴騰. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2018(02)
[2]TiAl合金中的氧擴(kuò)散及恒溫氧化研究現(xiàn)狀[J]. 趙瑞峰,吳澤恩,吳珺,張鐵邦,李金山. 宇航材料工藝. 2017(03)
[3]熔煉方式對TC17鈦合金化學(xué)成分及棒材組織均勻性的影響研究[J]. 岳旭,楊國慶,李渭清,喬璐,馬寶軍,張平輝,何書林,賈栓孝. 中國鈦業(yè). 2017(02)
[4]鑄錠氫化制備鉭鎢合金粉末的研究[J]. 梁靜,林小輝,李斌,張小明,薛建嶸,李來平. 金屬材料與冶金工程. 2017(01)
[5]真空電子束爐中移動熱源的熔池流場及溫度場研究[J]. 王東,蒼大強(qiáng),張玲玲. 冶金能源. 2017(01)
[6]影響鈦合金屈強(qiáng)比的因素及作用機(jī)理探討[J]. 王海,魏芬絨,鄧家彬,羅乾偉,侯睿. 熱加工工藝. 2016(22)
[7]熔煉難熔金屬的新技術(shù)——真空懸浮熔煉技術(shù)[J]. 李碚,張森,元少勇,陳貴生. 特種鑄造及有色合金. 2016(04)
[8]鈦及鈦合金熔煉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 雷文光,趙永慶,韓棟,毛小南. 材料導(dǎo)報. 2016(05)
[9]Ti2AlN/Ti-48Al-2Cr-2Nb復(fù)合材料在900°C的組織穩(wěn)定性(英文)[J]. 劉懿文,胡銳,張鐵邦. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(02)
[10]真空懸浮熔煉高鈮TiAl合金鑄錠的成分組織均勻性[J]. 張志勇,徐向俊,郝國建,張來啟,林均品. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
碩士論文
[1]間隙元素(H、N、O)對鑄造鈦合金組織和力學(xué)性能的影響[D]. 劉宏宇.機(jī)械科學(xué)研究總院 2008
本文編號:3034858
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ti-O二元相圖
化物[21],危害合金的塑性。1 相具有 D019型晶體結(jié)構(gòu),其立體晶體結(jié)構(gòu)示意圖如圖性相,常發(fā)生簡單的解理斷裂,難以在熱加工過程中發(fā)的室溫延性與合金的含氧量密切相關(guān)。在雙相鈦鋁合金擔(dān)。當(dāng)合金中存在少量α2相時,氧在α2相中的溶解度較其極限約為 300ppm,在α2相固溶極限約為 2500ppm[22]),
真空感應(yīng)熔煉爐外形圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子束冷床熔煉TC4合金工藝路線的優(yōu)化選擇[J]. 劉如斌,包淑娟,王非,劉茵琪,朱俊杰,裴騰. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2018(02)
[2]TiAl合金中的氧擴(kuò)散及恒溫氧化研究現(xiàn)狀[J]. 趙瑞峰,吳澤恩,吳珺,張鐵邦,李金山. 宇航材料工藝. 2017(03)
[3]熔煉方式對TC17鈦合金化學(xué)成分及棒材組織均勻性的影響研究[J]. 岳旭,楊國慶,李渭清,喬璐,馬寶軍,張平輝,何書林,賈栓孝. 中國鈦業(yè). 2017(02)
[4]鑄錠氫化制備鉭鎢合金粉末的研究[J]. 梁靜,林小輝,李斌,張小明,薛建嶸,李來平. 金屬材料與冶金工程. 2017(01)
[5]真空電子束爐中移動熱源的熔池流場及溫度場研究[J]. 王東,蒼大強(qiáng),張玲玲. 冶金能源. 2017(01)
[6]影響鈦合金屈強(qiáng)比的因素及作用機(jī)理探討[J]. 王海,魏芬絨,鄧家彬,羅乾偉,侯睿. 熱加工工藝. 2016(22)
[7]熔煉難熔金屬的新技術(shù)——真空懸浮熔煉技術(shù)[J]. 李碚,張森,元少勇,陳貴生. 特種鑄造及有色合金. 2016(04)
[8]鈦及鈦合金熔煉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 雷文光,趙永慶,韓棟,毛小南. 材料導(dǎo)報. 2016(05)
[9]Ti2AlN/Ti-48Al-2Cr-2Nb復(fù)合材料在900°C的組織穩(wěn)定性(英文)[J]. 劉懿文,胡銳,張鐵邦. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(02)
[10]真空懸浮熔煉高鈮TiAl合金鑄錠的成分組織均勻性[J]. 張志勇,徐向俊,郝國建,張來啟,林均品. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
碩士論文
[1]間隙元素(H、N、O)對鑄造鈦合金組織和力學(xué)性能的影響[D]. 劉宏宇.機(jī)械科學(xué)研究總院 2008
本文編號:3034858
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