Hf、Si合金化及熱處理對TiAl合金組織細(xì)化作用研究
發(fā)布時間:2017-08-29 19:09
本文關(guān)鍵詞:Hf、Si合金化及熱處理對TiAl合金組織細(xì)化作用研究
更多相關(guān)文章: Ti-46Al 合金化 雙溫?zé)崽幚?/b> 片層組織
【摘要】:鑄態(tài)Ti Al合金組織存在柱狀晶粗大,脆性大,室溫塑性差等問題,為了細(xì)化Ti Al合金顯微組織,提高綜合力學(xué)性能,本文選擇向Ti Al合金添加元素Hf、Si以期達(dá)到細(xì)化目的。并將合金化后的Ti Al合金進(jìn)行雙溫?zé)崽幚?使其層片均勻細(xì)小。這分別討論了含Hf、Si的Ti Al三元合金凝固組織特征。Hf的加入使柱狀晶細(xì)化,含Hf的Ti Al合金中出現(xiàn)了點狀和條狀的B2相。B2相是促進(jìn)晶核形成的原因。當(dāng)Hf的添加量大于5%時。晶粒細(xì)化趨勢明顯,點狀B2相數(shù)量增多,明顯的促進(jìn)大量晶核形成,Hf偏聚枝晶干。在研究含Si的Ti Al三元合金中,發(fā)現(xiàn)了具有細(xì)化作用的Ti5Si3相,Ti5Si3相抑制α晶粒長大,促進(jìn)等軸晶轉(zhuǎn)變。同時研究了含Hf、Si的四元Ti Al合金凝固組織特征。當(dāng)Si含量為0.5%時,隨著Hf的加入,合金中柱狀晶區(qū)的粗大柱狀晶向細(xì)枝晶轉(zhuǎn)變,當(dāng)Hf的含量為7%時,隨著Si的加入,合金中柱狀晶區(qū)由細(xì)枝晶過渡到出現(xiàn)有利于力學(xué)性能提高的大量的等軸晶。該四元合金中晶間分布著大量B2相與Ti5Si3相,Hf的偏聚從枝晶干轉(zhuǎn)移到了枝晶間,起到穩(wěn)定B2相與Ti5Si3相的作用。對Ti-46Al-(3,5,7)Hf進(jìn)行雙溫?zé)崽幚?討論不同固溶工藝,不同回火工藝對最終回火組織的影響,以期獲取最佳雙溫?zé)崽幚砉に。實驗研究表?經(jīng)過1380℃,1h的淬火工藝后再經(jīng)過1280℃,3h的回火工藝,可以得到均勻細(xì)小的層片組織。用所得出的最佳熱處理工藝應(yīng)用到含Hf、Si的四元合金中,發(fā)現(xiàn)Hf與Si對熱處理進(jìn)程的影響相反。Si的加入提高了相變點,阻礙了熱處理進(jìn)程。
【關(guān)鍵詞】:Ti-46Al 合金化 雙溫?zé)崽幚?/strong> 片層組織
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG166.5;TG146.23
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-26
- 1.1 課題的研究背景及目的意義8-10
- 1.2 TiAl合金國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-18
- 1.2.1 TiAl合金的研究歷程11
- 1.2.2 TiAl合金的相組成11-12
- 1.2.3 TiAl合金中的相、組織同性能的關(guān)系12-15
- 1.2.4 TiAl合金的成形方法15-18
- 1.3 合金化元素的作用18-22
- 1.3.1 二合金化元素對Ti Al合金的影響19-22
- 1.4 熱處理22-25
- 1.4.1 淬火-回火-時效處理22-23
- 1.4.2 雙溫?zé)崽幚?/span>23
- 1.4.3 循環(huán)熱處理23-25
- 1.5 本文主要研究內(nèi)容25-26
- 第2章 實驗材料與方法26-30
- 2.1 實驗材料及合金成分的選擇26-27
- 2.2 實驗方案27
- 2.3 合金錠的制備和處理27-29
- 2.4 熱處理工藝29-30
- 第3章 含Hf、Si的TiAl基合金的凝固組織30-52
- 3.1 二元合金Ti-46Al的鑄態(tài)組織30-32
- 3.1.1 X射線衍射分析30-31
- 3.1.2 宏觀組織分析31-32
- 3.1.3 微觀組織分析32
- 3.2 元素Hf對Ti-46Al基合金的組織細(xì)化32-40
- 3.2.1 合金X射線衍射分析33-34
- 3.2.2 含Hf的TiAl基合金宏觀組織特征34-35
- 3.2.3 微觀組織構(gòu)成及析出相35-40
- 3.3 元素Si對Ti-46Al基合金的組織細(xì)化40-45
- 3.3.1 合金X射線衍射分析41-42
- 3.3.2 含Si的TiAl合金的光學(xué)顯微分析42-44
- 3.3.3 顯微組織與析出相44-45
- 3.4 元素Hf與Si對Ti-46Al基合金的綜合細(xì)化作用45-50
- 3.4.1 顯微組織與析出相46-47
- 3.4.2 Ti-46Al-7Hf-ySi(y=1.0,1.5,2.0)的宏觀組織與光學(xué)顯微分析47-49
- 3.4.3 Ti-46Al-x Hf-ySi的顯微組織SEM分析49-50
- 3.5 本章小結(jié)50-52
- 第4章 熱處理工藝對Ti-Al合金凝固組織的影響52-66
- 4.1 熱處理的選取與工藝參數(shù)的制定52-53
- 4.2 Ti-Al合金淬火組織53-58
- 4.2.1 鑄態(tài)Ti Al合金與Ti Al淬火組織的對比53
- 4.2.2 固溶工藝參數(shù)對淬火組織的影響53-58
- 4.3 固溶工藝參數(shù)對Ti-46Al-7Hf合金最終回火片層組織的影響58-61
- 4.3.1 固溶溫度對Ti-46Al-7Hf合金最終回火片層組織的影響58-59
- 4.3.2 固溶時間對Ti-46Al-7Hf合金最終回火片層組織的影響59-61
- 4.4 回火工藝對Ti-46Al-7Hf最終回火片層組織的影響61-63
- 4.5 回火工藝對Ti-46Al-7Hf最終回火片層組織的影響63-65
- 4.5.1 合金化元素Hf對最終回火片層的影響63-64
- 4.5.2 合金化元素Si對最終回火片層的影響64-65
- 4.6 本章小結(jié)65-66
- 結(jié)論66-67
- 參考文獻(xiàn)67-74
- 致謝74
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條
1 彭超群,黃伯云;TiAl基合金在快速加熱循環(huán)熱處理過程中的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)[J];稀有金屬材料與工程;2004年04期
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,本文編號:754932
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