Ti-1Al-8V-5Fe合金的硼、硅微合金化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 18:11
近年來(lái),高強(qiáng)鈦合金被廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域,成為國(guó)內(nèi)外研究工作者的重要研究對(duì)象。Ti-1Al-8V-5Fe(Ti185)合金作為高強(qiáng)鈦合金范疇的牌號(hào)合金,因具有較高的抗拉強(qiáng)度及剪切強(qiáng)度主要應(yīng)用于鈦合金板材、緊固件及連接件等方面。本實(shí)驗(yàn)在真空熔煉條件下通過(guò)添加B、Si等微量合金元素以期通過(guò)強(qiáng)化手段進(jìn)一步改善合金組織與性能,系統(tǒng)研究了合金在軋制態(tài)及熱處理態(tài)的組織及力學(xué)性能。向Ti-1Al-8V-5Fe合金中添加的微量B元素的含量分別為0.05wt%,0.1wt%,0.2wt%,添加的微量Si元素的含量分別為0.25wt%,0.5wt%,0.75wt%。研究了添加微量合金化元素后的軋制態(tài)合金的微觀組織及力學(xué)性能;經(jīng)成分優(yōu)化選取了力學(xué)性能最好的Ti-1Al-8V-5Fe-0.1B軋制態(tài)合金進(jìn)行熱處理,系統(tǒng)研究了熱處理態(tài)的微觀組織及力學(xué)性能;經(jīng)成分優(yōu)化選取了力學(xué)性能最好的Ti-1Al-8V-5Fe-0.5Si軋制態(tài)合金進(jìn)行熱處理,系統(tǒng)研究了熱處理態(tài)的微觀組織及力學(xué)性能。結(jié)果表明:軋制溫度為800℃且含B、Si元素的含量分別為0.1wt%與0.5wt%時(shí),Ti-1Al-8V-5Fe合金的力學(xué)性能...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鈦合金的典型組織圖
第 1章 緒 論合金中的固溶度(約<0.02wt%)非常低,對(duì) β 轉(zhuǎn)變溫度的影響可以忽略 β 轉(zhuǎn)變溫度的機(jī)制可以認(rèn)為是合金中形成的硼化物僅對(duì)合金晶粒的釘造成的,與鈦合金中 相和 β 相并無(wú)直接關(guān)系,因此鈦合金中又可以元素看待[43]。又有研究顯示,B 元素的引入會(huì)導(dǎo)致一些重要合金如 4)和 Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.35Si-0.06C (Timetal834)等合金的 β 轉(zhuǎn)甚至 B使 Ti-6Al-4V合金的 β 轉(zhuǎn)變溫度升高了 300℃[42,43]。、Si 元素的作用及機(jī)制 元素在鈦合金中的析出強(qiáng)化機(jī)制圖解[43]如下圖 1-2 所示,當(dāng)合金中添加
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文B 的共同作用[47-51]。鈦合金中添加少量的 B 元素可以顯著細(xì)化鈦合金基體組織的晶粒尺寸,且處于晶界上的 TiB 粒子可以有效抑制 β 晶粒在溫度較高時(shí)的長(zhǎng)大尺寸,這有助于提高鈦合金在高溫?zé)嶙冃螘r(shí)的成型能力[52-59]。Si 元素在鈦合金中的析出強(qiáng)化機(jī)制圖解[6]如圖 1-3 所示,元素 Si 在鈦合金的合金元素中屬于共析型 β 穩(wěn)定元素,起到擴(kuò)大 β 相區(qū)、穩(wěn)定 β 相的作用[60-66]。Si 在合金中的存在方式有兩種:一種是以化合物的形式作為析出相存在于基體組織及晶界與相界上,可以對(duì)合金起到一定的彌散析出強(qiáng)化作用[65-67];另一種是以置換固溶的方式存在于合金中,可以對(duì)室溫力學(xué)性能及蠕變起到強(qiáng)化效果[68-69]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時(shí)效處理對(duì)近β型鈦合金TLM組織與性能的影響[J]. 程軍,于振濤,牛金龍,余森,王昌,張亞峰,劉春潮,汶斌斌. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2017(06)
[2]國(guó)內(nèi)外鈦合金研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 江洪,張曉丹. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[3]硼對(duì)Ti-1023合金組織與性能的影響[J]. 孟瑤,黃利軍,張明杰,張文強(qiáng). 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2016(04)
[4]硼對(duì)鈦合金成形能力和力學(xué)性能影響的研究進(jìn)展[J]. 黃立國(guó),陳玉勇. 機(jī)械工程材料. 2016(06)
[5]少量硼對(duì)鈦合金組織影響的研究進(jìn)展[J]. 黃立國(guó),高志玉,付大軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(21)
[6]硼元素對(duì)Ti-Al-Cr-Fe系合金晶粒尺寸的影響[J]. 王振國(guó),惠松驍,蔡海嬌. 稀有金屬材料與工程. 2015(06)
[7]航空用鈦合金研究進(jìn)展[J]. 金和喜,魏克湘,李建明,周建宇,彭文靜. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(02)
[8]粉末冶金法低成本制備Ti-1Al-8V-5Fe合金的組織和性能[J]. 高思宇,劉平,王春明,肖素芬,陳云貴. 粉末冶金技術(shù). 2014(06)
[9]我國(guó)航空用鈦合金技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 朱知壽. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]合金元素對(duì)TC4鈦合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 劉清華,惠松驍,葉文君,王國(guó),胡光山. 稀有金屬材料與工程. 2013(07)
博士論文
[1]Ti-6Al-4V-0.1B合金顯微組織演變規(guī)律和力學(xué)行為研究[D]. 于洋.北京有色金屬研究總院 2012
本文編號(hào):3235674
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鈦合金的典型組織圖
第 1章 緒 論合金中的固溶度(約<0.02wt%)非常低,對(duì) β 轉(zhuǎn)變溫度的影響可以忽略 β 轉(zhuǎn)變溫度的機(jī)制可以認(rèn)為是合金中形成的硼化物僅對(duì)合金晶粒的釘造成的,與鈦合金中 相和 β 相并無(wú)直接關(guān)系,因此鈦合金中又可以元素看待[43]。又有研究顯示,B 元素的引入會(huì)導(dǎo)致一些重要合金如 4)和 Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.35Si-0.06C (Timetal834)等合金的 β 轉(zhuǎn)甚至 B使 Ti-6Al-4V合金的 β 轉(zhuǎn)變溫度升高了 300℃[42,43]。、Si 元素的作用及機(jī)制 元素在鈦合金中的析出強(qiáng)化機(jī)制圖解[43]如下圖 1-2 所示,當(dāng)合金中添加
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文B 的共同作用[47-51]。鈦合金中添加少量的 B 元素可以顯著細(xì)化鈦合金基體組織的晶粒尺寸,且處于晶界上的 TiB 粒子可以有效抑制 β 晶粒在溫度較高時(shí)的長(zhǎng)大尺寸,這有助于提高鈦合金在高溫?zé)嶙冃螘r(shí)的成型能力[52-59]。Si 元素在鈦合金中的析出強(qiáng)化機(jī)制圖解[6]如圖 1-3 所示,元素 Si 在鈦合金的合金元素中屬于共析型 β 穩(wěn)定元素,起到擴(kuò)大 β 相區(qū)、穩(wěn)定 β 相的作用[60-66]。Si 在合金中的存在方式有兩種:一種是以化合物的形式作為析出相存在于基體組織及晶界與相界上,可以對(duì)合金起到一定的彌散析出強(qiáng)化作用[65-67];另一種是以置換固溶的方式存在于合金中,可以對(duì)室溫力學(xué)性能及蠕變起到強(qiáng)化效果[68-69]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時(shí)效處理對(duì)近β型鈦合金TLM組織與性能的影響[J]. 程軍,于振濤,牛金龍,余森,王昌,張亞峰,劉春潮,汶斌斌. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2017(06)
[2]國(guó)內(nèi)外鈦合金研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 江洪,張曉丹. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[3]硼對(duì)Ti-1023合金組織與性能的影響[J]. 孟瑤,黃利軍,張明杰,張文強(qiáng). 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2016(04)
[4]硼對(duì)鈦合金成形能力和力學(xué)性能影響的研究進(jìn)展[J]. 黃立國(guó),陳玉勇. 機(jī)械工程材料. 2016(06)
[5]少量硼對(duì)鈦合金組織影響的研究進(jìn)展[J]. 黃立國(guó),高志玉,付大軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(21)
[6]硼元素對(duì)Ti-Al-Cr-Fe系合金晶粒尺寸的影響[J]. 王振國(guó),惠松驍,蔡海嬌. 稀有金屬材料與工程. 2015(06)
[7]航空用鈦合金研究進(jìn)展[J]. 金和喜,魏克湘,李建明,周建宇,彭文靜. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(02)
[8]粉末冶金法低成本制備Ti-1Al-8V-5Fe合金的組織和性能[J]. 高思宇,劉平,王春明,肖素芬,陳云貴. 粉末冶金技術(shù). 2014(06)
[9]我國(guó)航空用鈦合金技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 朱知壽. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]合金元素對(duì)TC4鈦合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響[J]. 劉清華,惠松驍,葉文君,王國(guó),胡光山. 稀有金屬材料與工程. 2013(07)
博士論文
[1]Ti-6Al-4V-0.1B合金顯微組織演變規(guī)律和力學(xué)行為研究[D]. 于洋.北京有色金屬研究總院 2012
本文編號(hào):3235674
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