本文關鍵詞：Pt-Ti合金組織和力學性能的研究

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【摘要】：鉑及鉑合金具有良好的耐高溫、抗腐蝕性能,使得鉑材料在各種行業(yè)廣泛應用。但是由于純鉑的室溫強度較低,使得其工業(yè)應用受限。通過真空電弧熔煉制備了兩種含鈦量不同的合金,即Pt-Ti1.5、Pt-Ti2.0。通過XRD、TEM分析觀察鉑鈦合金形變熱處理后的組織,然后測量了其不同狀態(tài)下的力學性能。研究表明：(1)通過XRD及TEM檢測分析證實了Pt8Ti的析出,臨界溫度TC為800℃左右。其在基體中彌散分布,并占有較大的體積分數(shù),位錯切過有序相Pt8Ti粒子時將產生反向疇界(APB),對于位錯運動產生阻礙從而會使得系統(tǒng)能量升高,進而導致合金強化。(2)Pt-Ti合金固溶強化效果比較顯著,使得合金硬度有了較大的提高,由于Pt-Ti2.0的溶質比例相對于Pt-Ti1.5的濃度較大,因而其固溶強化效果略高于后者,分別為183.7HV,159.8HV。相對于純Pt的硬度58HV,提高了271%和174%；(3)兩種合金分別在固溶處理后進行時效處理,對于合金Pt-Ti.1.5其在整個時效過程中當處理條件為500℃*5h時,硬度值最大為239.8HV,相對于固溶態(tài)的硬度有了49%的提升；對于合金Pt-Ti2.0時效過程中硬度值最大時的工藝條件為500℃*3h,相對應的硬度值為252.9HV；此時有序相的析出對于合金強化效果比較明顯；(4)當合金進行固溶-冷軋?zhí)幚砗?兩種合金的硬度值均是隨著變形量的增加線性增大,當進行90%冷變形后,硬度值分別為269.1HV,295.7HV,加工硬化效果比較明顯：(5)對經過固溶-冷軋?zhí)幚淼暮辖鹪?00～1100℃進行退火處理,合金Pt-Ti1.5在300℃*1h處理條件下硬度值達到最大347.4HV,此時合金顯示出了低溫退火硬化效應；而對于合金Pt-Ti2.0其在300～800℃的退火溫度區(qū)間都顯示出了較高的硬度值,當合金在300℃退火時硬度值最大達到407.9HV,在400～800℃區(qū)間硬度值都在395±5HV,顯示出了較好的熱力學穩(wěn)定性,由于析出的有序相Pt8Ti對于合金的彌散強化所引起,隨后隨著溫度升高合金硬度降低。(6)對于選取的合金樣品進行拉伸和電學性能測試,兩種合金均顯示出了較高的抗拉強度及良好的導電率,合金Pt-Ti1.5最大抗拉強度是在固溶+冷軋+300℃退火處理后產生的,其抗拉強度為1000MPa,而對應的延伸率較低,此時其電阻率最低為35.9vΩ.cm,其固溶態(tài)抗拉強度為520MPa,延伸率達到了11.7%；對于合金Pt-Ti2.0其抗拉強度最大是經過固溶+冷軋+800℃退火處理后為960MPa,此時延伸率較低,對應的電阻率為35.6vΩ.cm,固溶態(tài)時延伸率達到9.8%,抗拉強度為570MPa；綜上所述,固溶強化、固溶時效強化、加工硬化及冷軋退火后都能顯著提高鉑合金的力學性能,而且當鈦含量為2.0%wt時,在退火及時效過程中產生的有序相Pt8Ti能有效抑制退火過程中的軟化,對于合金在形變熱處理后的性能也有明顯改善,所以對于擴展鉑的實際應用中極具潛在價值。
【關鍵詞】：Pt-Ti合金 形變熱處理 顯微組織 力學性能 Pt_8Ti
【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.33
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 前言10-11
• 1.2 Pt的特點11-12
• 1.2.1 Pt的物理性質11-12
• 1.2.2 Pt的化學性質12
• 1.3 金屬Pt與Pt合金的應用介紹12-13
• 1.3.1 Pt(鉑金)在電子工業(yè)中的應用12
• 1.3.2 鉑合金坩堝器皿及應用12-13
• 1.3.3 鉑及鉑合金的商業(yè)應用13
• 1.4 鉑合金的國內外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4.1 A_8B合金系13-16
• 1.5 本課題的選題意義、研究內容16-19
• 1.5.1 選題意義16-17
• 1.5.2 本課題的研究內容及目的17-19
• 第二章 實驗方法和過程19-24
• 2.1 實驗方法19-21
• 2.1.1 實驗方案19-20
• 2.1.2 合金選擇及熔煉20-21
• 2.2 合金鑄錠軋制及熱處理21-22
• 2.2.1 軋制過程21
• 2.2.2 熱處理21-22
• 2.3 合金物相及顯微組織表征22-23
• 2.3.1 X射線衍射分析(XRD)22
• 2.3.2 金相制備與觀察22-23
• 2.3.3 透射電鏡(TEM)分析23
• 2.4 合金的室溫力學、電學性能測試23-24
• 2.4.1 硬度測試23
• 2.4.2 室溫拉伸性能測試23
• 2.4.3 電阻率的測定23-24
• 第三章 合金的組織結構24-34
• 3.1 引言24
• 3.2 軋制后合金組織24-25
• 3.3 軋制后合金的退火組織變化25-27
• 3.4 有序相Pt8Ti的研究分析27-33
• 3.4.1 固溶、固溶-時效、冷軋退火處理后合金的XRD分析28-30
• 3.4.2 合金經固溶、退火處理后的TEM分析30-33
• 3.5 本章小結33-34
• 第四章 合金的力學和電學性能34-52
• 4.1 引言34
• 4.2 鉑鈦合金的固溶處理34-36
• 4.2.1 固溶強化機理34-35
• 4.2.2 鉑鈦合金的固溶強化35-36
• 4.3 Pt-Ti合金的時效處理36-39
• 4.3.1 時效強化機理36
• 4.3.2 Pt-Ti合金的時效強化36-39
• 4.4 固溶-軋制對Pt-Ti合金性能的影響39-41
• 4.4.1 合金的加工硬化機制39-41
• 4.5 固溶-軋制-退火對Pt-Ti合金性能的影響41-45
• 4.5.1 Pt-Ti合金的固溶-軋制-退火41-45
• 4.6 Pt-Ti合金的拉伸性能及導電性能45-50
• 4.7 本章小結50-52
• 第五章 結論與展望52-54
• 5.1 結論52-53
• 5.2 創(chuàng)新點53
• 5.3 展望53-54
• 參考文獻54-58
• 致謝58

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本文編號：792736