鈦鋁基合金密度低、比強(qiáng)度高,在高溫下具有良好的抗氧化和抗蠕變性能,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鎳基高溫合金,在航空、航天及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域受到青睞。傳統(tǒng)鈦鋁合金制備工藝流程長、成本高、設(shè)備復(fù)雜,而鋁熱還原工藝流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單、原料廉價(jià)易得、成本低,但鋁熱還原渣-金分離效果差,為提高渣-金分離程度,本文在超重力條件下采用鋁熱還原法制備鈦鋁基合金。在超重力條件下,超重力系數(shù)增加,流體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增加,強(qiáng)化傳質(zhì)過程,促進(jìn)渣-金分離,提高合金收率。為實(shí)現(xiàn)在超重力條件下鋁熱還原,首先自行改造超重力試驗(yàn)裝置,實(shí)現(xiàn)了在線點(diǎn)火、在線加熱及在線測(cè)溫。本文在理論上分析研究了超重力條件下鋁熱還原鈦渣制備鈦鋁基多元合金和強(qiáng)化渣-金分離基本原理,以及鈦鋁基合金中Fe、Si、Mn元素對(duì)合金脆性的影響機(jī)理。通過實(shí)驗(yàn)探索超重力系數(shù)、旋轉(zhuǎn)時(shí)間及點(diǎn)火方式等因素對(duì)渣-金分離程度、合金收率、合金密度、硬度及微觀組織的影響規(guī)律,最后通過正交實(shí)驗(yàn)得出相對(duì)較好的超重力工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:常規(guī)重力條件下渣-金分離程度為60.7%,合金收率為59.1%,超重力條件下,渣-金分離程度為81.1%,提高了20.4%,合金收率84.2%,提高了25.... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 鈦鋁基合金概述
        1.1.1 鈦鋁基合金種類
        1.1.2 鈦鋁基合金顯微組織、性能及應(yīng)用
        1.1.3 鈦鋁基合金的制備方法
        1.1.4 鈦鋁基合金研究現(xiàn)狀
    1.2 鈦鋁基合金脆性機(jī)理及改性
        1.2.1 鈦鋁基合金脆性的影響因素
        1.2.2 稀土元素對(duì)鈦鋁基合金的改性
    1.3 超重力技術(shù)及應(yīng)用
        1.3.1 超重力技術(shù)基本原理
        1.3.2 超重力冶金
        1.3.3 超重力技術(shù)應(yīng)用
    1.4 本文研究的目的、意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究的目的及意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
    1.5 研究路線
    1.6 創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)原材料及其性能和表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材
    2.3 鈦鋁基合金的制備
    2.4 表征方法
        2.4.1 合金化學(xué)成分分析
        2.4.2 物相分析(XRD)
        2.4.3 顯微組織分析
        2.4.4 合金密度及硬度測(cè)量
        2.4.5 渣-金分離程度及合金收率計(jì)算
3 鈦鋁基合金制備及其脆性理論研究
    3.1 鋁熱還原制備鈦鋁基合金的理論基礎(chǔ)
        3.1.1 鋁熱還原酸溶性鈦渣熱力學(xué)計(jì)算
        3.1.2 配料計(jì)算
    3.2 超重力強(qiáng)化分離合金-爐渣的理論基礎(chǔ)
    3.3 Fe、Si、Mn對(duì)鈦鋁基合金脆性的影響
        3.3.1 Fe對(duì)鈦鋁基合金脆性的影響
        3.3.2 Si對(duì)鈦鋁基合金脆性的影響
        3.3.3 Mn對(duì)鈦鋁基合金脆性的影響
        3.3.4 Fe、Si、Mn對(duì)鈦鋁基合金脆性的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 超重力實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造
    4.1 鋼坩堝內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造
    4.2 加熱系統(tǒng)及測(cè)溫
    4.3 在線點(diǎn)火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 超重力條件下制備鈦鋁基合金研究
    5.1 常規(guī)重力條件與超重力條件對(duì)比
    5.2 不同點(diǎn)火方式對(duì)制備鈦鋁基合金的影響
        5.2.1 不同點(diǎn)火方式對(duì)渣-金分離程度及合金收率的影響
        5.2.2 不同點(diǎn)火方式對(duì)合金密度的影響
        5.2.3 不同點(diǎn)火方式對(duì)合金硬度的影響
        5.2.4 不同點(diǎn)火方式對(duì)合金組織的影響
    5.3 不同旋轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)制備鈦鋁基合金的影響
        5.3.1 不同旋轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)渣-金分離及合金收率的影響
        5.3.2 不同旋轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)合金密度的影響
        5.3.3 不同旋轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)合金硬度的影響
        5.3.4 不同旋轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)合金組織的影響
    5.4 不同超重力系數(shù)G(先旋轉(zhuǎn)后點(diǎn)火)對(duì)制備鈦鋁基合金的影響
        5.4.1 不同超重力系數(shù)G對(duì)渣-金分離程度及合金收率的影響
        5.4.2 不同超重力系數(shù)G(先旋轉(zhuǎn)后點(diǎn)火)對(duì)合金密度的影響
    5.5 不同超重力系數(shù)G(先點(diǎn)火后旋轉(zhuǎn))對(duì)制備鈦鋁基合金的影響
        5.5.1 不同超重力系數(shù)G對(duì)渣-金分離程度及合金收率的影響
        5.5.2 不同超重力系數(shù)G(先點(diǎn)火后旋轉(zhuǎn))對(duì)合金密度的影響
        5.5.3 不同超重力系數(shù)G(先點(diǎn)火后旋轉(zhuǎn))對(duì)合金硬度的影響
        5.5.4 不同超重力系數(shù)G(先點(diǎn)火后旋轉(zhuǎn))對(duì)合金物相的影響
        5.5.5 不同超重力系數(shù)G(先點(diǎn)火后旋轉(zhuǎn))對(duì)合金微觀組織的影響
    5.6 不同超重力系數(shù)G(同時(shí)點(diǎn)火旋轉(zhuǎn))對(duì)制備鈦鋁基合金的影響
        5.6.1 不同超重力系數(shù)G對(duì)渣-金分離程度及合金收率的影響
        5.6.2 不同超重力系數(shù)G(先點(diǎn)火后旋轉(zhuǎn))對(duì)合金密度的影響
    5.7 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論及建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]稀土元素Y對(duì)粉末冶金制備鈦鋁合金組織和性能的影響[D]. 宋紫微.西南交通大學(xué) 2016
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