本文通過熔體抽拉法在不同輥輪轉(zhuǎn)速下成功制備Ti-4Al-8Nb合金纖維,通過X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能量色散譜儀(EDS)、透射電鏡(TEM)研究了纖維的形貌和微觀結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)隨轉(zhuǎn)速增加纖維直徑減小,表面竹節(jié)狀缺陷愈發(fā)嚴(yán)重。Ti-44A1-8Nb合金纖維主要由α2相和γ相兩相組成,快速凝固有助于α2相生成,一方面本文討論了石英管在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中對(duì)制備Ti-44A1-8Nb纖維的影響,發(fā)現(xiàn)有第二相Ti3Si產(chǎn)生并伴有平行分布的位錯(cuò)產(chǎn)生。采用數(shù)值模擬軟件ANSYS(FLUNET)對(duì)金屬纖維成形過程進(jìn)行了分析。對(duì)熔融金屬上升到接觸銅輪表面后熔潭特性進(jìn)行了計(jì)算,研究了此過程中相場(chǎng)、溫度場(chǎng)、流場(chǎng)的變化以及金屬纖維成形過程中表面缺陷的形成機(jī)理。發(fā)現(xiàn)直徑不均勻與熔體表面穩(wěn)定性有關(guān),關(guān)鍵在于熔體與輥輪接觸區(qū)及熔體隨輥輪共同運(yùn)動(dòng)區(qū)域熔體的穩(wěn)定性。由于上游彎月面與輥面間存在縫隙,隨著纖維的成形并被甩出,這一縫隙逐漸減小,這一過程中容易發(fā)生卷氣現(xiàn)象會(huì)對(duì)纖維成形帶來影響。大的溫度梯度導(dǎo)致熔池分層,靠近輥輪表面為過冷層,其特點(diǎn)為流速最慢,下方為抽拉層,流速最快,因此,金屬纖維成形時(shí)容易在下游形成直...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 TiAl基合金的研究進(jìn)展
        1.2.1 TiAl基合金的結(jié)構(gòu)及特性
        1.2.2 TiAl基合金的顯微組織與性能
        1.2.3 高Nb-TiAl基合金的研究進(jìn)展
        1.2.4 TiAl基合金的發(fā)展及應(yīng)用
    1.3 Ti基合金的研究進(jìn)展
        1.3.1 Ti基合金的結(jié)構(gòu)及特性
        1.3.2 Ti基合金的顯微組織與性能
        1.3.3 含V的Ti基合金的應(yīng)用概況
        1.3.4 Ti-6Al-4V合金的研究進(jìn)展及應(yīng)用概況
    1.4 快速凝固技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.4.1 快速凝固合金制備工藝及其應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.2 快速凝固數(shù)值模擬的研究進(jìn)展
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 材料制備及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 材料制備
        2.1.1 母合金成分
        2.1.2 母合金的制備
        2.1.3 TiAl基合金纖維的制備
        2.1.4 Ti基合金薄帶的制備
    2.2 組織分析
        2.2.1 X-射線衍射分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡觀察
        2.2.3 透射電子顯微鏡觀察
        2.2.4 力學(xué)性能測(cè)試
第三章 快速凝固TiAl基合金的顯微組織及成形過程分析
    3.1 引言
    3.2 不同輥輪轉(zhuǎn)速下Ti-44Al-8Nb合金纖維成形分析
    3.3 快速凝固Ti-44Al-8Nb合金顯微組織分析
    3.4 熔體抽拉成形過程數(shù)值模擬研究
        3.4.1 快速凝固過程的數(shù)學(xué)模型
        3.4.2 凝固過程數(shù)值分析
        3.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    3.5 小結(jié)
第四章 快速凝固T基合金的組織及力學(xué)性能分析
    4.1 引言
    4.2 不同輥輪轉(zhuǎn)速下Ti-6Al-4V合金形貌的分析
    4.3 不同輥輪轉(zhuǎn)速下Ti-6Al-4V合金顯微組織的分析
    4.4 快速凝固Ti-6Al-4V合金力學(xué)性能分析
    4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
論文發(fā)表、專利及科研情況



本文編號(hào)：3738853