TiAl基合金具有低密度、高比強(qiáng)度、較好的高溫抗氧化能力及優(yōu)異的耐腐蝕性能等,被認(rèn)為是最受關(guān)注的高溫結(jié)構(gòu)材料之一。然而,其室溫塑性低和成形性能差等局限限制了在工業(yè)上的大規(guī)模使用。為了提高TiAl基合金的綜合性能及加工成形性,本文采用氣霧化方法制備了Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb-（B,Y,Mo）粉末,并通過優(yōu)化與溫度有關(guān)的放電等離子燒結(jié)工藝參數(shù),制備出性能優(yōu)異的TiAl基合金。此外,采用等溫雙道次熱變形實(shí)驗(yàn),探究了不同加工工藝參數(shù)對(duì)熱變形行為的影響規(guī)律。最后,分析了合金變形過程中的軟化機(jī)制,為提高TiAl基合金的成形性能提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。探究了燒結(jié)溫度、控溫模式和升溫步驟對(duì)放電等離子燒結(jié)制備TiAl基合金顯微組織、致密化及性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,隨著溫度的增加,霧化粉末首先發(fā)生亞穩(wěn)α₂→γ相變,在燒結(jié)溫度為1100℃時(shí),合金獲得近γ組織,當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到1250℃時(shí),TiAl基合金生成大量α₂/γ片層,轉(zhuǎn)變?yōu)殡p態(tài)組織。手動(dòng)控溫模式下溫度變化較為穩(wěn)定,自動(dòng)控溫模式下溫度上升存在波動(dòng),波動(dòng)范圍可達(dá)到±25℃。不同升溫步驟對(duì)TiAl基合... 

【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)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 TiAl基合金發(fā)展
        1.2.1 TiAl基合金組織及性能
        1.2.2 TiAl基合金制備工藝
    1.3 粉末冶金制備TiAl基合金
        1.3.1 氣霧化制粉
        1.3.2 放電等離子燒結(jié)制備TiAl基合金
        1.3.3 放電等離子燒結(jié)致密化
    1.4 合金熱變形和軟化行為
        1.4.1 熱變形對(duì)合金組織的影響
        1.4.2 熱變形過程中軟化行為
        1.4.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料的制備
        2.1.1 SPS工藝參數(shù)及原材料
        2.1.2 熱變形工藝參數(shù)
    2.2 主要測(cè)試及分析方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 組織觀察
    2.3 性能測(cè)試
        2.3.1 維氏硬度測(cè)試
        2.3.2 室溫壓縮測(cè)試
        2.3.3 高溫?zé)嶙冃螌?shí)驗(yàn)
第3章 溫度對(duì)Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb-(B,Y,Mo)合金組織、致密化及性能的影響規(guī)律
    3.1 引言
    3.2 燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)成形的影響規(guī)律
        3.2.1 燒結(jié)溫度對(duì)組織及致密化的影響
        3.2.2 燒結(jié)溫度對(duì)合金性能的影響
    3.3 控溫模式對(duì)SPS的影響規(guī)律
        3.3.1 控溫模式對(duì)組織及致密化的影響
        3.3.2 控溫模式對(duì)性能的影響
    3.4 升溫步驟對(duì)SPS的影響規(guī)律
        3.4.1 升溫步驟對(duì)組織及致密化的影響
        3.4.2 升溫步驟對(duì)性能的影響
    3.5 SPS致密化過程
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb-(B,Y,Mo)合金雙道次熱變形行為及軟化機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 TiAl基合金等溫雙道次熱變形行為
        4.2.1 熱變形工藝參數(shù)對(duì)流變應(yīng)力的影響
        4.2.2 熱變形工藝參數(shù)對(duì)顯微組織的影響
        4.2.3 熱變形工藝參數(shù)對(duì)晶粒尺寸的影響
    4.3 TiAl基合金熱變形軟化機(jī)制研究
        4.3.1 TiAl基合金動(dòng)態(tài)軟化機(jī)制
        4.3.2 TiAl基合金靜態(tài)軟化機(jī)制
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TiAl金屬間化合物制備技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 陳玉勇,蘇勇君,孔凡濤.  稀有金屬材料與工程. 2014(03)
[2]鑄造高鈮TiAl合金的熱變形能力研究[J]. 王鳳,徐向俊,林均品,葉豐,王艷麗,王興,陳國(guó)良.  稀有金屬材料與工程. 2009(06)
[3]TiAl基金屬間化合物的發(fā)展[J]. 林均品,陳國(guó)良.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2009(01)
[4]TiAl金屬間化合物的研究進(jìn)展[J]. 岳云龍,吳海濤,王志杰,張聯(lián)盟.  濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(01)
[5]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的原理及應(yīng)用[J]. 馮海波,周玉,賈德昌.  材料科學(xué)與工藝. 2003(03)
[6]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 張久興,劉科高,周美玲.  粉末冶金技術(shù). 2002(03)
[7]Nb和Al對(duì)γ-TiAl基合金高溫強(qiáng)度的影響[J]. 劉自成,李書江,張衛(wèi)軍,林均品,陳國(guó)良,Y.W.Kim.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2000(04)

博士論文
[1]TiAl合金熱處理過程中亞穩(wěn)相形成機(jī)制研究[D]. 曹守臻.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]鈦鋁合金氣霧化及其燒結(jié)成形的組織與相結(jié)構(gòu)[D]. 楊冬野.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]Fe-6.5Si單相合金霧化液滴凝固行為與組織形成機(jī)制[D]. 李克峰.上海大學(xué) 2014
[4]放電等離子燒結(jié)制備鈦鋁基合金及致密化機(jī)理研究[D]. 楊鑫.中南大學(xué) 2012

碩士論文
[1]熱處理對(duì)放電等離子燒結(jié)Ti-46.5Al-2.15Cr-1.9Nb合金顯微組織及性能的影響[D]. 強(qiáng)劍明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金放電等離子燒結(jié)致密化及組織性能研究[D]. 袁皓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]Ti-47Al-1Cr-2Mn-0.5Fe-0.05Y合金高溫變形和組織及性能研究[D]. 孫欽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]粉末冶金Ti-47Al-2Nb-2Cr合金高溫變形行為及組織演變規(guī)律研究[D]. 任軍帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3326607