B和C元素對(duì)TiAl合金高溫變形組織及性能影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 20:04
高Nb-TiAl合金具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能、高溫極限強(qiáng)度及抗蠕變性能,能夠作為900℃以上應(yīng)用的高溫結(jié)構(gòu)材料。但是,Nb元素等β相穩(wěn)定元素的添加會(huì)造成合金凝固組織中形成粗大柱狀晶及嚴(yán)重的β偏析,不均勻的組織導(dǎo)致合金的力學(xué)性能不穩(wěn)定、室溫塑性及斷裂韌性不足。因此制備出具有均勻細(xì)小組織及優(yōu)異綜合力學(xué)性能的高Nb-TiAl合金為目前研究熱點(diǎn)。本文通過(guò)在高Nb-TiAl合金熔煉過(guò)程中添加B、C元素以改善合金組織、力學(xué)性能及高溫變形能力,并對(duì)合金熱變形過(guò)程中組織演化機(jī)理、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為以及合金熱變形后的力學(xué)性能、強(qiáng)韌化機(jī)理等方面進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究了不同含量B、C元素對(duì)Ti-43Al-6Nb-1Mo-1Cr合金凝固組織及室溫力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨著B(niǎo)、C元素含量增加,組織中粗大柱狀晶轉(zhuǎn)化為細(xì)小等軸晶,Al元素及β偏析有所改善。當(dāng)B元素含量增至1.0at.%,合金組織的平均晶粒尺寸由584.94μm細(xì)化至32.54μm,條帶狀TiB相在晶界聚集析出,合金的室溫極限抗拉強(qiáng)度(UTS)由479.69MPa增強(qiáng)至681.32MPa,室溫?cái)嗔演d荷由78.58MPa升高至108.01MPa。隨著C元...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:165 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Ti-Al二元合金相圖
第 1 章 緒 論合金凝固路徑為 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/γ),形成 γ 相及 2/γ 層片團(tuán)混合構(gòu)成的全層片雙相結(jié)構(gòu)組織,該 Al 含量的 TiAl 合金多用于鑄造應(yīng)用合金。(3)當(dāng) A1 含量|50%時(shí):合金凝固路徑為 L→L+ →γ,最終形成等軸 γ 相的凝固組織。
合金凝固路徑為 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/ 相及 2/γ 層片團(tuán)混合構(gòu)成的全層片雙相結(jié)構(gòu)組織,該 Al 含量的 TiAl于鑄造應(yīng)用合金。(3)當(dāng) A1 含量|50%時(shí):合金凝固路徑為 L→L+ →γ,最終形成等軸 γ 相的凝固組織。圖 1-2 TiAl 合金組成相的晶體結(jié)構(gòu): (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]Fig. 1-2 Crystal structures of (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ti-45Al-8(Nb,Hf,Y)-0.2B合金的高溫抗氧化性[J]. 王艷晶,李菲,谷艷鵬,王繼杰,杜興蒿. 稀有金屬材料與工程. 2016(01)
[2]Role of boron in TiAl alloy development: a review[J]. Dawei Hu. Rare Metals. 2016(01)
[3]Microstructure and microsegregation of directionally solidified Ti–45Al–8Nb alloy with different solidification rates[J]. Xiang-Jun Xu,Lin Song,Xiao-Ou Jin,Dong-Dong Han,Xin Wang,Jun-Pin Lin. Rare Metals. 2016(01)
[4]Growth rate and composition of directionally solidified intermetallic TiAl–Nb alloys with different solidification conditions[J]. Li-Wei Zhang,Jun-Pin Lin,Xiang-Jun Xu,Jian-Ping He,Xian-Fei Ding,Xiao-Ou Jin. Rare Metals. 2016(01)
[5]微量元素B在γ-TiAl基合金的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 鄭立靜,楊莉莉,張虎. 稀有金屬材料與工程. 2010(10)
[6]輕質(zhì)γ-TiAl金屬間化合物的研究進(jìn)展[J]. 林均品,張來(lái)啟,宋西平,葉豐,陳國(guó)良. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(02)
[7]TiAl基合金的研制及其在汽車上的應(yīng)用[J]. 劉冰,范潤(rùn)華,孫家濤,馬來(lái)鵬. 汽車技術(shù). 2005(03)
[8]可加工Ti2AlC陶瓷的研究進(jìn)展[J]. 周衛(wèi)兵,梅炳初,朱教群,陳艷林. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(09)
[9]B和C對(duì)鑄造TiAl基合金宏觀和顯微組織的影響[J]. 董利民,崔玉友,楊銳. 金屬學(xué)報(bào). 2002(06)
[10]Ti-Al-B合金空心管狀初生TiB的生長(zhǎng)機(jī)制[J]. 張虎,高文理,張二林,金云學(xué),曾松巖. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]TiAl合金熱處理過(guò)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]高鈮TiAl合金超塑性力學(xué)行為及變形機(jī)制研究[D]. 程亮.西北工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效應(yīng)及擴(kuò)散理論研究[D]. 古向陽(yáng).太原理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3543090
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:165 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Ti-Al二元合金相圖
第 1 章 緒 論合金凝固路徑為 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/γ),形成 γ 相及 2/γ 層片團(tuán)混合構(gòu)成的全層片雙相結(jié)構(gòu)組織,該 Al 含量的 TiAl 合金多用于鑄造應(yīng)用合金。(3)當(dāng) A1 含量|50%時(shí):合金凝固路徑為 L→L+ →γ,最終形成等軸 γ 相的凝固組織。
合金凝固路徑為 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/ 相及 2/γ 層片團(tuán)混合構(gòu)成的全層片雙相結(jié)構(gòu)組織,該 Al 含量的 TiAl于鑄造應(yīng)用合金。(3)當(dāng) A1 含量|50%時(shí):合金凝固路徑為 L→L+ →γ,最終形成等軸 γ 相的凝固組織。圖 1-2 TiAl 合金組成相的晶體結(jié)構(gòu): (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]Fig. 1-2 Crystal structures of (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ti-45Al-8(Nb,Hf,Y)-0.2B合金的高溫抗氧化性[J]. 王艷晶,李菲,谷艷鵬,王繼杰,杜興蒿. 稀有金屬材料與工程. 2016(01)
[2]Role of boron in TiAl alloy development: a review[J]. Dawei Hu. Rare Metals. 2016(01)
[3]Microstructure and microsegregation of directionally solidified Ti–45Al–8Nb alloy with different solidification rates[J]. Xiang-Jun Xu,Lin Song,Xiao-Ou Jin,Dong-Dong Han,Xin Wang,Jun-Pin Lin. Rare Metals. 2016(01)
[4]Growth rate and composition of directionally solidified intermetallic TiAl–Nb alloys with different solidification conditions[J]. Li-Wei Zhang,Jun-Pin Lin,Xiang-Jun Xu,Jian-Ping He,Xian-Fei Ding,Xiao-Ou Jin. Rare Metals. 2016(01)
[5]微量元素B在γ-TiAl基合金的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 鄭立靜,楊莉莉,張虎. 稀有金屬材料與工程. 2010(10)
[6]輕質(zhì)γ-TiAl金屬間化合物的研究進(jìn)展[J]. 林均品,張來(lái)啟,宋西平,葉豐,陳國(guó)良. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(02)
[7]TiAl基合金的研制及其在汽車上的應(yīng)用[J]. 劉冰,范潤(rùn)華,孫家濤,馬來(lái)鵬. 汽車技術(shù). 2005(03)
[8]可加工Ti2AlC陶瓷的研究進(jìn)展[J]. 周衛(wèi)兵,梅炳初,朱教群,陳艷林. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(09)
[9]B和C對(duì)鑄造TiAl基合金宏觀和顯微組織的影響[J]. 董利民,崔玉友,楊銳. 金屬學(xué)報(bào). 2002(06)
[10]Ti-Al-B合金空心管狀初生TiB的生長(zhǎng)機(jī)制[J]. 張虎,高文理,張二林,金云學(xué),曾松巖. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]TiAl合金熱處理過(guò)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]高鈮TiAl合金超塑性力學(xué)行為及變形機(jī)制研究[D]. 程亮.西北工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效應(yīng)及擴(kuò)散理論研究[D]. 古向陽(yáng).太原理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3543090
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3543090.html
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