TiAl基合金材料由于其具有密度低、高溫強(qiáng)度高、高溫抗蠕變性能好等優(yōu)點(diǎn),有望發(fā)展成為新一代輕質(zhì)耐熱金屬結(jié)構(gòu)材料。其中,γ-TiAl合金則成為了高溫結(jié)構(gòu)應(yīng)用的前沿候選材料,它具有低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度、良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的高溫力學(xué)性能。Nb少量添加可以提高抗氧化和抗蠕變能力,添加量在5%和10%之間添加可以增加高溫強(qiáng)度。但高Nb-TiAl合金的脆性與高溫變形抗力很高,一般鑄造方式得到的合金組織粗大、不均勻。本文采用粉末冶金工藝元素粉末制備法制備成分為Ti-45Al-8.5Nb(at.%)合金,對材料的機(jī)械球磨工藝、室溫壓制規(guī)律和真空熱壓燒結(jié)工藝以及所得合金的顯微組織與力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)化的研究。采用機(jī)械球磨工藝細(xì)化了Ti/Al/Nb三元合金復(fù)合粉末,對在不同控制劑、球料比、球磨轉(zhuǎn)速、球磨時間的球磨參數(shù)下得到的三元復(fù)合粉末進(jìn)行了粉末形貌、粒徑、均勻性和合金化與否進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,控制劑能使粉末能連續(xù)細(xì)化,球料比為20:1時;粉末破碎效果明顯加強(qiáng);球磨轉(zhuǎn)速為400rpm時球磨能量達(dá)到最高,400rpm時球磨粉末的粒徑隨時間的延長先減小再增加,最小可以到4.78μm;300rpm時球...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 γ-TiAl基合金研究現(xiàn)狀
    1.3 機(jī)械球磨工藝研究現(xiàn)狀
    1.4 壓制過程研究現(xiàn)狀
    1.5 真空熱壓反應(yīng)燒結(jié)研究現(xiàn)狀
    1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及研究方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗方案
        2.2.1 機(jī)械球磨實驗
        2.2.2 粉末壓制實驗
        2.2.3 粉末真空熱壓反應(yīng)燒結(jié)實驗
    2.3 分析測試方法
        2.3.1 密度測試
        2.3.2 X射線衍射分析
        2.3.3 顯微組織分析
        2.3.4 力學(xué)性能測試
第3章 Ti/Al/Nb復(fù)合粉末機(jī)械球磨工藝參數(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末形貌與顯微組織
        3.2.1 控制劑對粉末的影響
        3.2.2 球料比對粉末的影響
        3.2.3 球磨轉(zhuǎn)速對粉末的影響
        3.2.4 球磨時間對粉末的影響
    3.3 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末物相及顆粒尺寸
        3.3.1 球磨后粉末物相分析
        3.3.2 球磨粉末平均粒度分布
    3.4 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末球磨均勻性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Ti/Al/Nb粉末冷壓過程致密化研究
    4.1 引言
    4.2 不同球磨參數(shù)的Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末冷壓致密性研究
        4.2.1 球磨轉(zhuǎn)速為300rpm的Ti/Al/Nb合金粉末冷壓致密研究
        4.2.2 球磨轉(zhuǎn)速為400rpm的Ti/Al/Nb合金粉末冷壓致密研究
    4.3 壓制參數(shù)對Ti/Al/Nb合金粉末冷壓致密性影響
        4.3.1 不同壓制壓力對Ti/Al/Nb合金粉末的冷壓致密性影響
        4.3.2 不同高徑比對Ti/Al/Nb合金粉末的冷壓致密性影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 熱壓燒結(jié)Ti/Al/Nb合金組織與性能研究
    5.1 引言
    5.2 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末低溫?zé)Y(jié)工藝及組織特征
    5.3 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體致密度
    5.4 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末高溫?zé)Y(jié)工藝及組織特征
        5.4.1 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體相組成
        5.4.2 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體顯微組織
    5.5 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體均勻性
    5.6 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體孔洞形成
    5.7 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體力學(xué)性能
        5.7.1 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體顯微硬度
        5.7.2 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體室溫壓縮
        5.7.3 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體高溫壓縮
    5.8 Ti/Al/Nb三元復(fù)合粉末燒結(jié)體抗氧化
    5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3831476