本文關(guān)鍵詞：新型γ-TiAl基合金片層細(xì)化及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：γ-TiAl基合金具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度、抗蠕變、抗氧化和阻燃性能,近些年來(lái)隨著研究的深入,較差的室溫塑性成為該合金實(shí)用化過(guò)程中的主要性能缺陷,γ-TiAl基合金的室溫力學(xué)性能受合金顯微組織的影響較大,因而獲取細(xì)小、均勻的顯微組織顯得尤為重要,本文利用循環(huán)熱處理方法,細(xì)化合金的層片組織,進(jìn)而提高合金的室溫力學(xué)性能。本文主要研究了熱處理制度對(duì)新型γ-TiΑl基合金TiΑl-3Ta-x(W,Cr)片層組織細(xì)化和室溫力學(xué)性能的影響,主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面:一、用循環(huán)熱處理方法來(lái)細(xì)化擠壓態(tài)TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金片層組織,優(yōu)化熱處理工藝參數(shù),獲得理想的細(xì)小FL組織,最大程度地改善其室溫拉伸力學(xué)性能;二、研究未經(jīng)熱處理的擠壓態(tài)TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金在815℃、870℃及925℃下的高溫氧化行為,通過(guò)加入合金元素Ta來(lái)提高其高溫抗氧化性,為研究該合金經(jīng)熱處理后不同組織狀態(tài)的高溫氧化行為做鋪墊。TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金首先在單相區(qū)進(jìn)行預(yù)處理,冷卻得到全層片組織,高溫?zé)崽幚砜梢韵龜D壓態(tài)合金的各向異性,新生成的層片晶團(tuán)形狀趨于等軸化,得出1300℃/5min為合金單相區(qū)最優(yōu)熱處理制度。隨后該合金在α+γ兩相區(qū)進(jìn)行正交循環(huán)熱處理,在不同的熱處理制度下(保溫溫度T=1130~1190℃,保溫時(shí)間t=3~10min,循環(huán)次數(shù)n=l~7),可得到不同類(lèi)型的顯微組織。在以上參數(shù)范圍內(nèi),隨溫度的提高、時(shí)間的延長(zhǎng)、循環(huán)次數(shù)的增加,合金層片組織不斷細(xì)化。短時(shí)保溫循環(huán)熱處理過(guò)程中,不斷增加循環(huán)熱處理次數(shù),可以有效地破壞合金的組織遺傳,使新生α2/γ層片晶來(lái)不及長(zhǎng)大,以此達(dá)到細(xì)化片層組織的目的。新生的α2/γ層片晶通常會(huì)沿原始粗大層片晶界或晶內(nèi)發(fā)生形核與長(zhǎng)大,以晶界形核為主,屬于相變重結(jié)晶形核。合金經(jīng)1190℃/10min/7次/AC可以獲得最細(xì)小的FL組織,平均層片晶粒尺寸可達(dá)到30μm。循環(huán)熱處理可以顯著提高合金的室溫拉伸性能,合金經(jīng)1190℃/10min/7次/AC得到細(xì)小FL組織的室溫拉伸性能最好,其室溫抗拉強(qiáng)度為409.61MPa,延伸率δ為2.81%。在熱處理參數(shù)范圍內(nèi),隨循環(huán)溫度的提高、循環(huán)次數(shù)的增加、保溫時(shí)間的延長(zhǎng),抗拉強(qiáng)度不斷降低,延伸率δ有所提高,室溫塑性得到改善。TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金在815℃、870℃和925℃下的氧化行為研究表明,加入合金元素Ta,可以使合金的高溫抗氧化性能得到一定的改善,在氧化層最里面緊挨著合金基體形成一種了TiO2和AlTaO4的混合氧化物分布層,氧化層中的AlTaO4,能有效地控制氧化速率,從而達(dá)到抗氧化的效果。
【關(guān)鍵詞】：γ-TiAl基合金 循環(huán)熱處理 全層片組織 晶粒細(xì)化 抗氧化性
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG156;TG139
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 TiAl基合金國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2 TiAl基合金二元相圖11-12
• 1.3 γ-TiAl基合金力學(xué)性能與顯微組織的關(guān)系12-16
• 1.3.1 TiAl基合金的顯微組織12-14
• 1.3.2 拉伸性能與顯微組織的關(guān)系14
• 1.3.3 斷裂韌性與顯微組織的關(guān)系14-15
• 1.3.4 抗氧化性能與顯微組織的關(guān)系15-16
• 1.4 熱處理工藝與機(jī)理的研究進(jìn)展16-19
• 1.4.1 淬火-回火/時(shí)效處理16-17
• 1.4.2 循環(huán)熱處理17-19
• 1.5 熱處理細(xì)化合金晶粒待解決的問(wèn)題19-20
• 1.6 本文的研究目的及主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法21-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21
• 2.2 試樣的制備及實(shí)驗(yàn)方法21-23
• 2.2.1 熱處理工藝制定21-22
• 2.2.2 金相顯微組織觀(guān)察（OM）22-23
• 2.2.3 掃描電鏡組織觀(guān)察（SEM）23
• 2.2.4 透射電鏡組織觀(guān)察（TEM）23
• 2.2.5 拉伸性能測(cè)試23
• 2.3 抗氧化性試驗(yàn)23-25
• 3 熱處理對(duì) γ-TiΑl基合金片層細(xì)化的影響25-41
• 3.1 單相區(qū)熱處理對(duì)TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金層片組織的影響25-29
• 3.2 TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金單相區(qū)晶粒長(zhǎng)大熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)29-32
• 3.3 循環(huán)熱處理對(duì)TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金片層細(xì)化的影響32-38
• 3.3.1 擠壓態(tài)及熱處理態(tài)TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金XRD分析32-33
• 3.3.2 保溫溫度對(duì)合金片層細(xì)化的影響33-34
• 3.3.3 循環(huán)次數(shù)對(duì)合金片層細(xì)化的影響34-35
• 3.3.4 保溫時(shí)間對(duì)合金片層細(xì)化的影響35-36
• 3.3.5 新生 α2/γ 片層形成和長(zhǎng)大機(jī)制36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-41
• 4 循環(huán)熱處理對(duì) γ-TiAl基合金拉伸性能的影響41-49
• 4.1 擠壓態(tài)TiΑl-3Ta-x(W,Cr)合金的拉伸性能41-45
• 4.1.1 幾種典型組織的拉伸性能41-42
• 4.1.2 不同熱處理制度對(duì)合金室溫拉伸力學(xué)性能的影響42-45
• 4.2 合金拉伸斷.形貌分析45-47
• 4.3 本章小結(jié)47-49
• 5 γ-TiAl基合金高溫氧化行為的研究49-57
• 5.1 氧化動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)49-51
• 5.2 表層氧化層分析51-52
• 5.3 氧化層表面形貌分析52-55
• 5.4 本章小結(jié)55-57
• 6 結(jié)論57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 附錄：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 孫紅亮;黃澤文;朱德貴;;熱處理對(duì)Ti-44Al-4Nb-4Zr-1B合金組織和性能的影響[J];熱加工工藝;2013年02期

2 谷麗;巨建輝;毛小南;羅媛媛;吳金平;楊英麗;;γ-TiAl基合金的高溫氧化行為研究[J];熱加工工藝;2014年18期

3 周玉俊;周雪鋒;陳光;;稀土Y對(duì)Ti-48Al-2Nb-2Cr合金高溫抗氧化性能的影響[J];熱加工工藝;2015年10期

  本文關(guān)鍵詞：新型γ-TiAl基合金片層細(xì)化及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：322276