選用兩種典型的鈦合金Ti-6A1-4V和Ti-5Al-2.5Sn作為研究對象（以Ti-6A1-4V為主）,首先對通過無坩堝感應熔煉超聲氣體霧化法制備的Ti-6A1-4V預合金粉末的固有特性和工藝性能進行了較為系統(tǒng)的表征；其次利用熱等靜壓技術制備了理論全致密的粉末合金,從粉末材料和包套材料以及熱等靜壓過程參數(shù)和后續(xù)的熱處理工藝等方面分析了影響粉末合金力學性能的工藝因素；再次分析了粉末合金中孔隙缺陷的來源,研究了孔隙缺陷對粉末合金力學性能的影響和可能的愈合措施；最后采用有限元方法模擬粉末構件熱等靜壓過程中的收縮變形,并與實驗結果對比,試圖找出包套/模具的設計準則。對比其他粒度區(qū)間的預合金粉末的工藝性能,250μm以下的粉末具有良好的流動性和最大的振實密度。氣體霧化法制備的Ti-6A1-4V預合金粉末由單一的馬氏體a’相組成,a’在850℃以上完全分解,且預合金粉末的β轉變溫度為987℃。熱等靜壓工藝參數(shù)對預合金的致密化過程影響顯著。通過測試不同熱等靜壓狀態(tài)下粉末合金的致密度和力學性能發(fā)現(xiàn)：Ti-6A1-4V預合金粉末在880-940℃,100MPa以上,保溫保壓3h進行熱等靜壓能夠獲得理論... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同成形工藝制備Ti-6A1-4V的疲勞性能[9]

包套體熱等靜壓前后對比

度的粉末（250 urn以下）具有較好的流動性。由表3.3繪制粉末流動性與粉末粒度和漏斗口徑關系的云圖（圖3.5)。由圖3.5可知，粉末的流動性不僅與粉末粒度有關，而且與注粉口的直徑有關。當漏斗口徑為06mm和￠8 mm時，當粉末的粒度低于80 pm時，其流動性明顯降低；而當漏斗口徑為010 mm時，所有粒度區(qū)間粉末的流動性均較好。假定粉末表面存在衛(wèi)星球不會影響粉末的流動性，PREP法制備的預合金粉末，其粒度分布相對集中，平均粒度一般在130-180 urn之間。由表3.4可以推測PREP預合金粉末的流動性優(yōu)于EIGA預合金粉末，然而其振實密度在62%-64%之間

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Effect of Hot Isostatic Pressing Conditions and Cooling Rate on Microstructure and Properties of Ti-6Al-4V Alloy from Atomized Powder[J]. Lei Xu,Ruipeng Guo,Chunguang Bai,Jiafeng Lei,Rui Yang.  Journal of Materials Science & Technology. 2014(12)
[2]包套設計對典型粉末鈦合金拉伸性能的影響[J]. 郭瑞鵬,徐磊,柏春光,吳杰,王清江,楊銳.  中國有色金屬學報. 2014(08)
[3]粉末冶金Ti2AlNb合金的制備及持久壽命[J]. 吳杰,徐磊,盧斌,崔玉友,楊銳.  材料研究學報. 2014(05)
[4]脈沖熔融-飛行時間質譜法測定鈦中氦和氬[J]. 朱躍進,胡少成.  冶金分析. 2013(10)
[5]高分辨透射X射線三維成像在材料科學中的應用[J]. 王紹鋼,王蘇程,張磊.  金屬學報. 2013(08)
[6]二次熱等靜壓對TC4合金組織的影響[J]. 葉呈武,張緒虎,王亮,賈文軍,郎澤保.  材料熱處理學報. 2013(06)
[7]大尺寸薄壁鈦合金筒體結構的離心精密鑄造[J]. 楊銳,崔玉友,賈清,劉榮華,李偉.  宇航材料工藝. 2013(03)
[8]一種快速凝固粉末冶金高溫鈦合金微觀組織特征研究[J]. 李少強,陳志勇,王志宏,劉建榮,王清江,楊銳.  金屬學報. 2013(04)
[9]一種快速凝固高溫鈦合金粉末的熱等靜壓成形致密化過程及其機制研究[J]. 李少強,陳志勇,王志宏,劉建榮,王清江,楊銳.  材料研究學報. 2013(01)
[10]粉末粒度偏析對Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金拉伸性能的影響[J]. 程文祥,徐磊,雷家峰,劉羽寅,楊銳.  中國有色金屬學報. 2013(02)

博士論文
[1]難加工材料熱等靜壓近凈成形工藝基礎及零件性能研究[D]. 王基維.華中科技大學 2012
[2]金屬粉末熱等靜壓致密化數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 劉國承.華中科技大學 2011

碩士論文
[1]EBM法Ti-6Al-4V合金組織與力學性能研究[D]. 王哲.沈陽大學 2013



本文編號：3249232