在合金領(lǐng)域,TiAl合金是一種較有潛力的高溫合金材料,具有較高的抗氧化能力并且在高溫條件下具有較高的力學(xué)性能,因此在航天航空領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域等得到了廣泛的應(yīng)用。目前,在國內(nèi)已經(jīng)展開了TiAl合金在工業(yè)中的研究。但是由于TiAl合金材料的性質(zhì),導(dǎo)致了其在常溫條件下的較難加工。本論文針對TiAl合金存在的加工困難問題,采用金屬注射成形工藝(MIM工藝)制備高Nb-TiAl合金,對其脫脂與燒結(jié)工藝進(jìn)行了研究,得到如下結(jié)論:1)通過進(jìn)行溶劑脫脂試驗發(fā)現(xiàn):溶劑脫脂過程中,同一脫脂時間條件下,脫脂溫度越高,粘結(jié)劑的脫除率越高;同一脫脂溫度條件下,脫脂時間越長,粘結(jié)劑的脫除率越高;脫脂條件相同的情況下(脫脂溫度與脫脂時間均相同),坯樣厚度越薄,粘結(jié)劑脫除率越高,溶劑脫脂過程中出現(xiàn)缺陷的幾率越低;試樣表面積與體積的比越大,粘結(jié)劑脫除率越高。溶劑脫脂受脫脂溫度、脫脂時間、試樣形狀等多個因素影響。對比分析后得出:高Nb-TiAl合金粉末注射成形工藝中溶劑脫脂的最佳脫脂條件為脫脂溫度70℃,脫脂溶液為單一的三氯乙烯溶液,脫脂時間12小時。2)通過研究本次注射時使用的粘結(jié)劑的特點(diǎn),結(jié)合試樣DSC測試,從而確定了...

【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 金屬粉末注射成形簡介
        1.1.1 金屬粉末注射成形工藝過程概述
        1.1.2 金屬粉末注射成形技術(shù)的工藝優(yōu)點(diǎn)
        1.1.3 金屬粉末注射成形技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.1.4 金屬粉末注射成形技術(shù)的興起與發(fā)展
        1.1.5 金屬粉末注射成形技術(shù)的發(fā)展方向及現(xiàn)狀
    1.2 金屬粉末注射成形技術(shù)工藝特點(diǎn)及現(xiàn)狀
        1.2.1 粉末
        1.2.2 粘結(jié)劑
        1.2.3 喂料的混煉
        1.2.4 注射成形
        1.2.5 脫脂與燒結(jié)
    1.3 本文的研究內(nèi)容
    1.4 研究過程
    1.5 研究特色
第2章 試驗材料與試樣制備及分析方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
    2.3 試樣制備
    2.4 試驗方案的制定
    2.5 試樣的性能測試與分析方法
        2.5.1 試樣實(shí)際密度的測試
        2.5.2 試條維氏硬度的測試
        2.5.3 試條的彎曲性能測試
        2.5.4 燒結(jié)后線收縮率的計算
        2.5.5 試樣脫脂率的計算
    2.6 試條的顯微組織觀察及分析
第3章 溶劑脫脂工藝的研究
    3.1 溶劑脫脂的機(jī)理
    3.2 工藝參數(shù)對溶劑脫脂的影響
        3.2.1 脫脂溫度對溶劑脫脂率的影響
        3.2.2 脫脂時間對溶劑脫脂率的影響
        3.2.3 脫脂坯件厚度對溶劑脫脂率的影響
        3.2.4 脫脂坯件的表面積與體積之比對溶劑脫脂率的影響
    3.3 試樣溶劑脫脂后的顯微形貌與硬度的分析
        3.3.1 顯微形貌分析
        3.3.2 硬度分析
    3.4 溶劑脫脂過程中的保形和缺陷分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 熱脫脂工藝研究
    4.1 熱脫脂過程及其機(jī)理
    4.2 溶劑脫脂后的熱脫脂工藝研究
        4.2.1 試樣的DSC測試及熱脫脂工藝曲線的研究
        4.2.2 熱脫脂后的脫脂率與表面顯微形貌及XRD衍射分析
    4.3 熱脫脂缺陷與避免
    4.4 本章小結(jié)
第5章 脫脂坯燒結(jié)工藝研究
    5.1 注射成形燒結(jié)理論基礎(chǔ)
        5.1.1 燒結(jié)基本原理
        5.1.2 高Nb-TiAl合金燒結(jié)機(jī)理
    5.2 高Nb-TiAl合金MIM燒結(jié)工藝曲線圖
    5.3 燒結(jié)試驗結(jié)果分析
        5.3.1 線收縮率分析
            5.3.1.1 長條試樣的線收縮率
            5.3.1.2 拉伸試樣的線收縮率
            5.3.1.3 渦輪試樣的線收縮率
        5.3.2 燒結(jié)密度分析
        5.3.3 抗彎強(qiáng)度分析
        5.3.4 燒結(jié)體的維氏硬度分析
        5.3.5 XRD衍射圖樣分析
        5.3.6 顯微組織分析
            5.3.6.1 腐蝕表面顯微組織觀察
            5.3.6.2 燒結(jié)體表面組織成分確定
        5.3.7 抗彎測試斷口形貌分析
    5.4 燒結(jié)缺陷及其控制
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要科研成果



本文編號：3833591