電子束選區(qū)熔化成形Ti-47Al-2Cr-2Nb合金的組織及力學性能研究
發(fā)布時間:2023-01-15 21:12
TiAl合金具有低密度、高比強度和比模量、優(yōu)異的高溫抗氧化性和抗蠕變能力等優(yōu)點,在航空航天及汽車工業(yè)等領域具有廣闊的應用前景。然而由于TiAl合金具有本征脆性的特點,其室溫和高溫變形能力較差,采用傳統(tǒng)工藝難以制備出具有復雜形狀的高性能TiAl合金構(gòu)件,限制了其進一步工程化應用。相對于傳統(tǒng)制造技術(shù),金屬增材制造技術(shù)(Additive Manufacturing,AM)可以根據(jù)三維CAD數(shù)據(jù)模型,直接制備出形狀復雜的構(gòu)件。而作為增材制造技術(shù)的一種,電子束選區(qū)熔化技術(shù)(Selective electron beam melting,SEBM)預熱溫度較高,可以達到1100℃,能夠有效降低殘余應力,防止成形件的開裂,因此,適合TiAl合金的制備。本文以Ti-47Al-2Cr-2Nb預合金粉末為原料,采用SEBM技術(shù)成形TiAl合金,系統(tǒng)研究了SEBM成形TiAl合金的冶金缺陷特征及其形成機理;電子束束流、掃描速度和掃描間距對水平截面顯微組織和力學性能的影響;力學性能各向異性及片層擇優(yōu)取向形成機理,以及SEBM成形TiAl合金過程中的相變和組織演變規(guī)律。首先開展了掃描路徑和工藝參數(shù)對冶金缺陷的影...
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
GEnx-1B型發(fā)動機上Ti-48Al-2Cr-2Nb合金鑄造低壓渦輪葉片
增材制造技術(shù)按照原料輸入和能量輸入方法分類Fig.1-2ClassificationofAMprocessesbasedonenergysourceandpowderdeliverysystem
激光選區(qū)熔化技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印在航空發(fā)動機制造上的應用[J]. 張睿琳. 技術(shù)與市場. 2019(02)
[2]電子束選區(qū)熔化成形技術(shù)及應用[J]. 冉江濤,趙鴻,高華兵,果春煥,王建東,張群,姜風春. 航空制造技術(shù). 2019(Z1)
[3]選區(qū)激光熔化所用IN738合金粉末的特性與成形性[J]. 楊倩,胡勇,丁雨田,許佳玉,楊小康,吳棟. 激光與光電子學進展. 2019(10)
[4]電子束選區(qū)熔化增材制造技術(shù)研究進展[J]. 郭超,張平平,林峰. 工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(04)
[5]TiAl基合金成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 張琛,楊森,顏銀標. 兵器材料科學與工程. 2017(04)
[6]選區(qū)熔化過程多尺度多物理場建模研究進展[J]. 閆文韜,錢亞,林峰. 航空制造技術(shù). 2017(10)
[7]TiAl金屬間化合物的增材制造研究進展[J]. 杜宇雷,歐園園,盧曉陽,廖文和. 徐州工程學院學報(自然科學版). 2016(02)
[8]材料3D打印技術(shù)的研究進展[J]. 黃衛(wèi)東. 新型工業(yè)化. 2016(03)
[9]3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀和關鍵技術(shù)[J]. 張學軍,唐思熠,肇恒躍,郭紹慶,李能,孫兵兵,陳冰清. 材料工程. 2016(02)
[10]Microstructure characterization and tensile properties of a Ni-containing TiAl-based alloy with heat treatment[J]. Jian-Chao Han,Shu-Long Xiao,Jing Tian,Yu-Yong Chen,Li-Juan Xu,Xiao-Peng Wang,Yi Jia,Shou-Zhen Cao. Rare Metals. 2016(01)
博士論文
[1]TiAl合金熱處理過程中亞穩(wěn)相形成機制研究[D]. 曹守臻.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]激光立體成形TC21鈦合金組織及力學性能調(diào)控[D]. 張強.西北工業(yè)大學 2017
[3]全片層高Nb-TiAl合金顯微組織熱穩(wěn)定性研究[D]. 方璐.北京科技大學 2017
[4]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 2015
[5]定向凝固Ti-46Al-2Cr-2Nb合金的領先相選擇及其取向變化規(guī)律[D]. 張元.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[6]含β/B2相TiAl合金的鍛造及組織性能研究[D]. 蘇勇君.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[7]金屬粉末選擇性激光熔化成形的關鍵基礎問題研究[D]. 李瑞迪.華中科技大學 2010
[8]TiAl基合金組織控制對力學性能的影響[D]. 李臻熙.北京航空材料研究院 2000
本文編號:3731491
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
GEnx-1B型發(fā)動機上Ti-48Al-2Cr-2Nb合金鑄造低壓渦輪葉片
增材制造技術(shù)按照原料輸入和能量輸入方法分類Fig.1-2ClassificationofAMprocessesbasedonenergysourceandpowderdeliverysystem
激光選區(qū)熔化技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印在航空發(fā)動機制造上的應用[J]. 張睿琳. 技術(shù)與市場. 2019(02)
[2]電子束選區(qū)熔化成形技術(shù)及應用[J]. 冉江濤,趙鴻,高華兵,果春煥,王建東,張群,姜風春. 航空制造技術(shù). 2019(Z1)
[3]選區(qū)激光熔化所用IN738合金粉末的特性與成形性[J]. 楊倩,胡勇,丁雨田,許佳玉,楊小康,吳棟. 激光與光電子學進展. 2019(10)
[4]電子束選區(qū)熔化增材制造技術(shù)研究進展[J]. 郭超,張平平,林峰. 工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(04)
[5]TiAl基合金成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 張琛,楊森,顏銀標. 兵器材料科學與工程. 2017(04)
[6]選區(qū)熔化過程多尺度多物理場建模研究進展[J]. 閆文韜,錢亞,林峰. 航空制造技術(shù). 2017(10)
[7]TiAl金屬間化合物的增材制造研究進展[J]. 杜宇雷,歐園園,盧曉陽,廖文和. 徐州工程學院學報(自然科學版). 2016(02)
[8]材料3D打印技術(shù)的研究進展[J]. 黃衛(wèi)東. 新型工業(yè)化. 2016(03)
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[10]Microstructure characterization and tensile properties of a Ni-containing TiAl-based alloy with heat treatment[J]. Jian-Chao Han,Shu-Long Xiao,Jing Tian,Yu-Yong Chen,Li-Juan Xu,Xiao-Peng Wang,Yi Jia,Shou-Zhen Cao. Rare Metals. 2016(01)
博士論文
[1]TiAl合金熱處理過程中亞穩(wěn)相形成機制研究[D]. 曹守臻.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]激光立體成形TC21鈦合金組織及力學性能調(diào)控[D]. 張強.西北工業(yè)大學 2017
[3]全片層高Nb-TiAl合金顯微組織熱穩(wěn)定性研究[D]. 方璐.北京科技大學 2017
[4]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 2015
[5]定向凝固Ti-46Al-2Cr-2Nb合金的領先相選擇及其取向變化規(guī)律[D]. 張元.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[6]含β/B2相TiAl合金的鍛造及組織性能研究[D]. 蘇勇君.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[7]金屬粉末選擇性激光熔化成形的關鍵基礎問題研究[D]. 李瑞迪.華中科技大學 2010
[8]TiAl基合金組織控制對力學性能的影響[D]. 李臻熙.北京航空材料研究院 2000
本文編號:3731491
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