摘要：通過粉末注射成形能以較低的成本制備形狀復雜、尺寸精度高、致密度高的鈦及鈦合金零部件,極大地拓展了鈦及其合金的應用。氧是最難控制并且對性能影響最大的雜質元素,因此其影響機理的研究將對粉末注射成形鈦及鈦合金性能的認識有重要的理論意義。 本文采用粉末注射成形工藝,以Catamold-Ti喂料為原料,制備了低碳、氮含量的純鈦,研究了純鈦催化脫脂工藝及氧對注射成形純鈦力學行為及變形微觀機制的影響。結果表明： 隨著HN03流量增加,催化脫脂速率增大。綜合考量,流量為1.0-1.5cc/min時較合理；110-125℃下溫度對催化脫脂速率影響不大；隨著催化脫脂時間增加,注射成形坯失重率增加,脫脂后期失重趨于平穩(wěn)。 注射成形所制備的純鈦,氧含量低于0.25wt.%,碳含量低于0.1wt.%,氮含量低于0.002wt.%,密度為4.30g/cm3,延伸率為10.4%,抗拉強度為602MPa。 由于鈦合金中氧偏聚,隨著氧含量增加,導致晶界處位錯塞積密度增加,局部產生應力集中,并且位錯組態(tài)發(fā)生變化,<a>型滑移減少,<c>型滑移逐漸增多,使得鈦合金的延伸率下降。

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
目錄
1 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 鈦及鈦合金的概述
        1.2.1 純鈦的基本性質
        1.2.2 純鈦及鈦合金的特點
        1.2.3 純鈦及鈦合金的應用現(xiàn)狀
    1.3 雜質對鈦力學性能的影響
        1.3.1 純鈦的力學性能
        1.3.2 雜質對鈦力學性能的影響
        1.3.3 雜質對鈦變形微觀機制的影響
    1.4 金屬粉末注射成形制備純鈦及鈦合金
        1.4.1 粉末注射成形的基本工藝流程及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.2 粉末注射成形制備純鈦及鈦合金的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究的目的和內容
2 實驗原料和方法
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗設備
    2.3 工藝流程
    2.4 分析檢測方法
        2.4.1 密度測量
        2.4.2 失重率計算
        2.4.3 雜質含量檢測
        2.4.4 金相顯微分析
        2.4.5 力學性能
        2.4.6 斷口形貌分析
        2.4.7 X射線衍射(XRD)分析
        2.4.8 透射電鏡分析(TEM)
3 注射成形純鈦的催化脫脂工藝研究
    3.1 引言
    3.2 催化脫脂原理
    3.3 脫脂工藝參數(shù)對催化脫脂速率的影響
        3.3.1 硝酸流量對催化脫脂速率的影響
        3.3.2 脫脂時間對催化脫脂速率的影響
        3.3.3 脫脂溫度對催化脫脂速率的影響
    3.4 催化脫脂界面推進速率
    3.5 本章小結
4 氧含量對注射成形純鈦力學行為的影響
    4.1 引言
    4.2 不同氧化處理純鈦的成分分析
        4.2.1 氧化處理對雜質含量的影響
        4.2.2 氧化處理對氧的分布的影響
    4.3 氧含量對純鈦顯微組織的影響
    4.4 氧含量對純鈦力學行為的影響
        4.4.1 拉伸性能分析
        4.4.2 斷口形貌分析
    4.5 小結
5 氧含量對注射成形純鈦變形微觀機理的影響研究
    5.1 引言
    5.2 氧含量對晶格常數(shù)及位錯滑移激活能的影響
        5.2.1 氧含量對晶格常數(shù)的影響
        5.2.2 氧含量對位錯滑移激活能的影響
    5.3 氧含量對位錯滑移機制的影響
        5.3.1 氧含量對位錯滑移阻力的影響
        5.3.2 氧含量對位錯塞積的影響
        5.3.3 氧含量對位錯類型的影響
    5.4 應變量對位錯類型的影響
    5.5 小結
6 結論
參考文獻
附錄1：Catamold-Ti喂料性能指標
攻讀碩士期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3816189