本文關(guān)鍵詞：鈦合金熔模精密鑄造界面反應(yīng)及顯微組織研究

  更多相關(guān)文章： Y2O3面層 ZrO2面層 界面反應(yīng) 鑄件壁厚 粘結(jié)劑

【摘要】：本文采用熔模精密鑄造方式澆注Ti55合金,利用OM、SEM、XRD、XPS等方法分析,研究了不同耐火材料和粘結(jié)劑對鈦合金界面反應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明,兩種Y2O3耐火材料對鑄件界面反應(yīng)程度影響不大,其中采用國外生產(chǎn)Y2O3面層的鑄件界面反應(yīng)層厚度為10μm,采用國內(nèi)生產(chǎn)Y2O3面層的鑄件界面反應(yīng)層厚度為12μm,隨著鑄件厚度增加變化不大;對10mm厚鑄件界面組織影響距離在250μm~300μm,隨著鑄件厚度的增加界面組織影響距離增加。對于Zr O2面層材料,鑄件界面反應(yīng)層厚度在30μm~50μm,采用國外生產(chǎn)Zr O2面層時,鑄件界面反應(yīng)層比采用國內(nèi)生產(chǎn)Zr O2面層厚4μm,隨著鑄件厚度變大反應(yīng)層厚度增加;對鑄件界面組織影響距離為400μm~500μm,隨著鑄件厚度增厚影響距離增大。通過對比不同粘結(jié)劑界面處線掃描結(jié)果可知,兩種粘結(jié)劑對界面反應(yīng)程度影響不大,對于Y2O3面層材料,采用2號醋酸鋯的鑄件界面反應(yīng)層比采用1號醋酸鋯界面反應(yīng)層小1μm,對于Zr O2面層材料,采用2號醋酸鋯的鑄件界面反應(yīng)層比采用1號醋酸鋯界面反應(yīng)層小5μm左右。對鑄件表面進行XRD分析可知,采用Y2O3面層時,鑄件界面處主要相組成為Ti9O17、Y2O3和Ti O2等,兩種Y2O3面層鑄件表面相含量表明反應(yīng)程度差別不大,采用國內(nèi)生產(chǎn)Y2O3面層時,鑄件界面表面Y2O3含量比采用國外生產(chǎn)Y2O3面層的Y2O3含量稍高。采用Zr O2面層時,鑄件界面處主要相組成為Zr O2、Ti2O和Ti O2等,相組成表明采用國內(nèi)生產(chǎn)Zr O2面層時,鑄件界面表面Zr O2含量比采用國外生產(chǎn)Zr O2面層的Zr O2含量高。通過對鑄件表面進一步的XPS分析可知,Y2O3面層鑄件表面Y元素主要以Y2O3形式存在,Zr元素主要以Zr O2形式存在;Zr O2面層鑄件表面的Zr元素主要以Zr O2形式存在,Ca元素主要以Ca O形式存在,結(jié)果與XRD結(jié)果基本一致。
【關(guān)鍵詞】：Y2O3面層 ZrO2面層 界面反應(yīng) 鑄件壁厚 粘結(jié)劑
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG249.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 課題研究的背景和意義9
• 1.2 高溫鈦合金的發(fā)展9-11
• 1.3 鈦合金熔模鑄造11-14
• 1.3.1 鈦合金熔模鑄造優(yōu)點11-12
• 1.3.2 鈦合金熔模鑄造工藝流程12-13
• 1.3.3 鈦合金熔模鑄造應(yīng)用現(xiàn)狀13-14
• 1.4 鈦合金與型殼界面反應(yīng)研究現(xiàn)狀14-19
• 1.4.1 鈦合金與型殼界面反應(yīng)物理模型14-15
• 1.4.2 鈦合金與面層型殼界面反應(yīng)的機理15-16
• 1.4.3 界面反應(yīng)熱力學研究16
• 1.4.4 界面反應(yīng)動力學研究16-17
• 1.4.5 影響鑄件界面反應(yīng)的因素17-19
• 1.5 主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 實驗材料及研究方法21-31
• 2.1 鈦合金精密鑄造型殼的制備21-27
• 2.1.1 面層涂料耐火材料的選擇21-23
• 2.1.2 面層涂料粘結(jié)劑的選擇23
• 2.1.3 面層撒砂材料的選擇23-24
• 2.1.4 背層耐火材料及粘結(jié)劑24
• 2.1.5 型殼的制備24-27
• 2.2 鈦合金鑄件的制備27-30
• 2.2.1 鑄件結(jié)構(gòu)27-29
• 2.2.2 鑄件合金材料29
• 2.2.3 合金的熔煉及澆注29-30
• 2.3 實驗測試及分析30-31
• 2.3.1 顯微組織30
• 2.3.2 界面反應(yīng)層分析30
• 2.3.3 XRD分析30
• 2.3.4 XPS分析30-31
• 第3章 面層耐火材料對鑄件界面反應(yīng)及顯微組織影響31-47
• 3.1 鑄件界面組織形貌31-35
• 3.1.1 鑄件表面顯微組織31-32
• 3.1.2 不同耐火材料對鑄件界面處組織影響32-35
• 3.2 鑄件界面反應(yīng)層厚度及元素分布35-40
• 3.2.1 鑄件界面反應(yīng)層厚度35-37
• 3.2.2 鑄件界面反應(yīng)層元素分布37-40
• 3.3 氧化物型殼熱力學穩(wěn)定性計算40-42
• 3.4 鑄件界面相組成及成分分析42-46
• 3.4.1 X射線衍射分析42-43
• 3.4.2 X射線光電子能譜分析43-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 粘結(jié)劑與鑄件壁厚對界面反應(yīng)及顯微組織影響47-66
• 4.1 鑄件界面組織形貌47-52
• 4.1.1 鑄件界面組織47-48
• 4.1.2 不同粘結(jié)劑對鑄件界面組織影響48-50
• 4.1.3 鑄件壁厚對鑄件界面處組織影響50-52
• 4.2 鑄件界面反應(yīng)層厚度及元素分布52-61
• 4.2.1 粘結(jié)劑對鑄件界面反應(yīng)層厚度影響52-55
• 4.2.2 粘結(jié)劑對鑄件界面處元素分布影響55-56
• 4.2.3 鑄件壁厚對鑄件界面反應(yīng)層厚度影響56-59
• 4.2.4 鑄件壁厚對鑄件界面處元素分布影響59-61
• 4.3 鑄件壁厚對界面反應(yīng)影響分析61-62
• 4.4 鑄件界面反應(yīng)相組成62-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 丁宏升,傅恒志,賈均,郭景杰,李金山;鈦合金熔體活度計算及合金與鑄型的界面反應(yīng)[J];材料科學與工藝;2001年02期

2 高永輝;龐威;李重河;魯雄剛;丁偉中;鐘慶東;;CaZrO_3耐火材料的制備及其與鈦合金熔體的界面反應(yīng)[J];硅酸鹽學報;2009年12期

3 李毅;;大型復(fù)雜薄壁Ti-6Al-4V合金熔模精密鑄造工藝研究[J];鈦工業(yè)進展;2012年03期

4 王狂飛;王有超;米國發(fā);;界面反應(yīng)對TiAl合金鑄件表層組織影響的研究[J];熱加工工藝;2013年17期

5 陳玉勇;肖樹龍;徐麗娟;韓杰才;;不同型殼材料條件下鈦合金顯微組織及界面反應(yīng)[J];中國科技論文在線;2010年04期

6 鄭亞虹;王自東;;復(fù)雜薄壁精密鋁合金鑄件鑄造技術(shù)進展[J];鑄造;2010年08期

，

本文編號：736879