摘要：通過粉末注射成形能以較低的成本制備形狀復(fù)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(yīng)用。氧是最難控制并且對性能影響最大的雜質(zhì)元素,因此其影響機(jī)理的研究將對粉末注射成形鈦及鈦合金性能的認(rèn)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(xué)行為及變形微觀機(jī)制的影響。結(jié)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(qiáng)度為602MPa。 由于鈦合金中氧偏聚,隨著氧含量增加,導(dǎo)致晶界處位錯塞積密度增加,局部產(chǎn)生應(yīng)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(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
目錄
1 文獻(xiàn)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(zhì)
        1.2.2 純鈦及鈦合金的特點(diǎn)
        1.2.3 純鈦及鈦合金的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 雜質(zhì)對鈦力學(xué)性能的影響
        1.3.1 純鈦的力學(xué)性能
        1.3.2 雜質(zhì)對鈦力學(xué)性能的影響
        1.3.3 雜質(zhì)對鈦?zhàn)冃挝⒂^機(jī)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(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)原料和方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)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(zhì)含量檢測
        2.4.4 金相顯微分析
        2.4.5 力學(xué)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(jìn)速率
    3.5 本章小結(jié)
4 氧含量對注射成形純鈦力學(xué)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(zhì)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(xué)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(jié)
5 氧含量對注射成形純鈦?zhàn)冃挝⒂^機(jī)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(jī)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(yīng)變量對位錯類型的影響
    5.5 小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄1：Catamold-Ti喂料性能指標(biāo)
攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3816189