高鈮鈦鋁合金具有低密度、高比強度、高楊氏模量、出色的抗氧化和抗蠕變能力以及優(yōu)異的抗疲勞和耐腐蝕性能,更為重要的是在高溫下它依然保持著這些優(yōu)異的性能。因此,其被認(rèn)為是航空、航天和汽車發(fā)動機用輕質(zhì)耐熱結(jié)構(gòu)件材料中極具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧?具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于鈦鋁基合金室溫塑性差、高溫反應(yīng)性強、加工制造難度大,零件生產(chǎn)成本高等缺點,阻礙了其批量生產(chǎn)和實際應(yīng)用。本文首先對鈦鋁合金精密鑄造用氧化物陶瓷模殼制備工藝進行研究,選用氧化鋯和鋯溶膠為原料配制面層漿料,并研究面層漿料的粘度和流變性變化規(guī)律,同時解決了模殼脫蠟時容易開裂問題。然后,采用有限元鑄造模擬軟件ProCAST對高鈮鈦鋁基合金排氣閥的熔模鑄造過程進行數(shù)值模擬并預(yù)測了鑄件中可能存在的縮孔縮松缺陷。最后,采用熔模鑄造和離心鑄造相結(jié)合的方法成功澆注出形狀完整的高鈮鈦鋁合金排氣閥鑄件,觀察了實際澆注出的排氣閥鑄件中存在的宏觀缺陷并與模擬結(jié)果進行對比;并進行了微觀組織分析,結(jié)合相圖討論了其凝固路徑。研究結(jié)果表明,實驗過程中用氧化鋯粉和鋯溶膠所配制的面層漿料粘度隨著粉液比的增大而逐漸增大,面層漿料攪拌過程中隨著攪拌時間的延長粘度先下降隨后增大,而...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 TiAl基合金的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 TiAl基合金的國外研究進展
        1.2.2 TiAl基合金的國內(nèi)研究進展
        1.2.3 TiAl基合金應(yīng)用進展
    1.3 汽車用排氣閥的發(fā)展
        1.3.1 排氣閥工作環(huán)境
        1.3.2 排氣閥材料
    1.4 TiAl基合金的精密鑄造技術(shù)
        1.4.1 加工工藝
        1.4.2 熔模精密鑄造和離心鑄造
        1.4.3 精密鑄造過程中面臨的挑戰(zhàn)
    1.5 選題意義和主要研究內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及方法
    2.1 實驗方案設(shè)計
    2.2 蠟?zāi)５脑O(shè)計
    2.3 合金成分設(shè)計
    2.4 主要實驗設(shè)備
    2.5 樣品測試分析
        2.5.1 樣品制備
        2.5.2 測試分析方法
第3章 陶瓷型殼制備工藝研究
    3.1 引言
    3.2 陶瓷模殼材料的選擇
        3.2.1 蠟料的選擇
        3.2.2 耐火材料的選擇
        3.2.3 粘結(jié)劑的選擇
        3.2.4 添加物的選擇
    3.3 面層漿料性能分析
        3.3.1 粘度測試
        3.3.2 漿料粘度隨剪切速率變化規(guī)律
        3.3.3 漿料粘度隨攪拌時間的變化規(guī)律
    3.4 型殼制備工藝
        3.4.1 蠟?zāi)Ｖ苽渑c組裝
        3.4.2 涂料的配制
        3.4.3 型殼的涂掛及撒砂
        3.4.4 型殼的干燥和硬化
        3.4.5 型殼脫蠟工藝研究
        3.4.6 模殼焙燒
    3.5 本章小結(jié)
第4章 高Nb-TiAl合金排氣閥鑄造過程數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 鑄造模擬理論基礎(chǔ)
    4.3 數(shù)值模擬過程
        4.3.1 三維模型建立和網(wǎng)格劃分
        4.3.2 鑄造工藝參數(shù)設(shè)置
    4.4 模擬結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 高Nb-TiAl基合金排氣閥的澆注成型與分析
    5.1 引言
    5.2 合金的熔煉與澆注
        5.2.1 合金配料
        5.2.2 合金熔煉與澆注
        5.2.3 充型過程分析
    5.3 鑄件宏觀缺陷分析
    5.4 微觀組織觀察與分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況



本文編號：3757146