發(fā)布時間：2021-06-07 14:17

　　鈦及鈦合金具有彈性模量低、耐蝕性好、比強度高及生物相容性好等優(yōu)點,被廣泛應用于航空航天、汽車、船舶、生物醫(yī)用及化工等領域。粉末冶金技術具有高效、高精度、高性能及低成本的特點,在節(jié)能環(huán)保、綠色制造及假合金制備方面具有獨特優(yōu)勢。高速壓制技術是一種新型的粉末冶金技術,能低成本制備高密度高性能的粉末冶金零件,獲得比傳統(tǒng)模壓更致密的壓坯。本研究利用自主研發(fā)的機械蓄能式高速壓制設備成形純鈦、鈦合金及鈦基復合材料,系統(tǒng)研究了沖擊能量、TiB2含量與燒結保溫時間對鈦基材料密度及性能的影響,并對純鈦的高速壓制成形致密化機理進行了初步探討,為高速壓制成形鈦及鈦合金的應用提供指導。提高沖擊能量能夠制備高密度的生坯。隨著沖擊能量的增加,純鈦生坯密度增大,但密度增長量減小。沖擊能量為1805 J時,純鈦有最大生坯密度為4.37 g/cm3,相對密度達96.9%。高速壓制過程中,純鈦的高速壓制實驗數(shù)據(jù)較符合果世駒方程、川北方程及黃培云方程。純鈦的生坯強度及徑向彈性后效亦隨著沖擊能量的增加而增加。對純鈦的高速壓制致密化機理進行初步探討發(fā)現(xiàn),高速壓制屬于動壓,其壓制效果遠強于靜壓,沖擊能量越大,壓制效果越明顯。高速壓... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈦及鈦合金
        1.2.1 鈦和鈦合金概述
        1.2.2 鈦基材料應用現(xiàn)狀及潛在問題
        1.2.3 鈦基材料制備加工工藝
        1.2.4 粉末冶金成形鈦基材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 高速壓制技術
        1.3.1 高速壓制技術基本原理
        1.3.2 高速壓制技術特點
        1.3.3 高速壓制技術設備
        1.3.4 粉末高速壓制的理論研究
        1.3.5 高速壓制技術的應用
    1.4 本研究的意義及內(nèi)容
    1.5 課題來源
第二章 實驗過程與方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設備
    2.3 工藝路線
    2.4 材料性能測試方法
第三章 純鈦高速壓制行為與致密化機理
    3.1 引言
    3.2 試樣制備
    3.3 生坯性能及壓制方程
        3.3.1 純鈦生坯密度
        3.3.2 純鈦生坯形貌及抗彎強度
        3.3.3 純鈦壓制方程
        3.3.4 純鈦彈性后效
    3.4 高速壓制致密化機理
        3.4.1 動壓理論
        3.4.2 粉末顆粒的塑性變形及XRD分析
        3.4.3 溫升效應
    3.5 本章小結
第四章 鈦合金高速壓制行為與生坯性能分析
    4.1 引言
    4.2 鈦合金高速壓制行為
        4.2.1 試樣制備
        4.2.2 鈦合金生坯密度
        4.2.3 鈦合金生坯形貌
        4.2.4 鈦合金生坯彈性后效
    4.3 TiB_2含量對鈦合金復合材料高速壓制行為的影響
        4.3.1 試樣制備
        4.3.2 TiB_2含量對鈦合金復合材料生坯密度的影響
        4.3.3 生坯顯微組織
        4.3.4 TiB_2含量對鈦合金復合材料生坯彈性后效的影響
    4.4 本章小結
第五章 鈦及鈦合金燒結行為與燒結坯性能分析
    5.1 引言
    5.2 純鈦的燒結性能
        5.2.1 純鈦燒結密度
        5.2.2 純鈦顯微組織
        5.2.3 純鈦顯微硬度
        5.2.4 純鈦抗拉強度及斷口分析
    5.3 鈦合金的燒結性能
        5.3.1 鈦合金燒結密度
        5.3.2 鈦合金顯微組織
        5.3.3 鈦合金顯微硬度
        5.3.4 鈦合金抗拉強度
        5.3.5 鈦合金斷口分析
        5.3.6 鈦合金壓縮強度
    5.4 TiB_2含量對鈦合金復合材料燒結性能的影響
        5.4.1 TiB_2含量對鈦合金復合材料燒結密度的影響
        5.4.2 TiB_2含量對鈦合金復合材料顯微硬度的影響
        5.4.3 TiB_2含量對鈦合金復合材料抗拉強度的影響
        5.4.4 抗拉斷口分析
    5.5 本章小結
全文總結
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]放電等離子燒結溫度對Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金顯微組織和力學性能的影響[J]. 黃海廣,張玉勤,蔣業(yè)華,周榮.  稀有金屬材料與工程. 2013(06)
[2]金屬粉末注射成形的原理與發(fā)展趨勢[J]. 賀毅強,陳振華,陳志鋼,喬斌.  材料科學與工程學報. 2013(02)
[3]粉末粒徑對高速壓制Ti-6Al-4V合金性能的影響（英文）[J]. 閆志巧,陳峰,蔡一湘,尹健.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(02)
[4]鈦合金的應用現(xiàn)狀及加工技術發(fā)展概況[J]. 葉勇,王金彥.  材料導報. 2012(S2)
[5]表面致密化粉末冶金齒輪的性能[J]. Lorenz S.Sigl,Günter Rau,Michael Krehl,韓鳳麟.  粉末冶金技術. 2012(03)
[6]316L不銹鋼粉末高速壓制行為[J]. 李超杰,肖志瑜,林小為,吳苑標,朱權利.  粉末冶金材料科學與工程. 2012(03)
[7]粉末冶金高速壓制成形技術最新研究進展[J]. 馬春宇,肖志瑜,李超杰,陳進.  粉末冶金工業(yè). 2012(02)
[8]不同粒徑Ti粉的高速壓制行為和燒結性能[J]. 閆志巧,陳峰,蔡一湘.  金屬學報. 2012(03)
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博士論文
[1]粉末冶金材料的溫壓行為及其致密化機理研究[D]. 葉途明.中南大學 2007

碩士論文
[1]金屬粉末高速沖擊壓實溫升主導因素[D]. 吳斌.寧波大學 2015
[2]高速壓制技術制備鈦基材料的工藝與性能[D]. 鄭玉凱.中南大學 2013
[3]316L不銹鋼溫粉末高速壓制成形規(guī)律及其致密化機理的研究[D]. 李超杰.華南理工大學 2012
[4]放電等離子燒結Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金的組織及力學與電化學性能研究[D]. 黃海廣.昆明理工大學 2012
[5]粉末溫高速壓制成形裝置、成形規(guī)律及其致密化機理研究[D]. 陳進.華南理工大學 2011
[6]316L不銹鋼粉末及鐵基合金粉末的高速壓制成形研究[D]. 鄧三才.華南理工大學 2010
[7]粉末壓制成形的研究[D]. 汪明波.吉林大學 2007
[8]Ti-Al合金多孔材料的制備與性能研究[D]. 黃虎軍.中南大學 2007
[9]注射成形鈦合金的研究[D]. 喻嵐.中南大學 2004



本文編號：3216736