热压轧制、热扩散对PtTi0.5Zr0.2/Ti叠层复合材料结构与性能的影响
发布时间：2021-01-29 07:10
铂基材料具有高的熔点,良好的热稳定性、抗氧化性、抗腐蚀性、高的高温强度性能以及生物相容性,在现代工业、国防科技和生物技术领域中得到广泛的应用。铂强度低、价格昂贵,限制了铂在工业和生物科技等领域上的应用。使用复合技术制备的铂基叠层复合材料可以在提高力学性能的同时节约贵重金属降低成本。本文采用热压结合和冷、温轧制复合技术,制备PtTi0.5Zr0.2/Ti金属基叠层复合材料,对其进行了高温扩散和中温热处理,借助光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）、电子万能试验机和显微硬度计等检测手段研究了大变形轧制（90%以上）及热扩散处理对叠层复合材料组织结构和力学性能的影响,结果表明：（1）850℃C/2h热压+冷轧（中间退火）工艺制备的PtTi0.5Zr0.2/Ti叠层复合材料（PtTi0.5Zr0.2层厚141μm,Ti层厚8μm）比850℃/2h热压+200℃、300℃温轧获得的叠层复合材料层状组织变形更均匀、平直度更好；500℃/2h热压+冷轧（中间退火）工艺获得的PtTi0.5Zr0.2/Ti叠层复合材料层状组织连续性好且均匀平直,500℃/2h热压+500℃温...
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热压扩散挥接工艺示意图
(2)电弧溶炼将清洗过后的Pt片以及用Pt片包裹后的Ti颗粒及Zr颗粒按照Pt片在上下，用Pt片包裹后的Ti颗粒及Zr颗粒在中间的原则，在如图2.2的高真空电弧培炼炉的水冷铜模中堆操成金字塔形状，作为化学成分合格的电极。一方面有利于Ti元素和Zr元素在Pt基体中的固溶均勾，另一方面利于快速引弧，在直流电弧的作用下迅速溶化，液体金属溶滴通过电弧区域向水冷铜过渡并在其中凝固，有利于合金溶体除气和排除杂质，减少溶炼过程中的污染，提高铸锭质量。实验中高真空电弧溶炼炉的真空度需要达到3xlO-3Pa以上，电流150A，溶炼过程在氩气保护气氛中进行。将馆炼过的PtTi0.5Zr0.2合金块上下颠倒后再次放入高真空电弧溶炼炉中进行二次溶炼，以保证Ti、Zr元素在Pt基体中固溶的更加均匆。：‘：::1 f
个道次变形过后，通过螺旋测微仪测量一次PtTi0.5Zr0.2微合金块的实际厚度，与计算的理论厚度进行对比，以便更准确地调节如图2.3的小型精密乳机的压下距离。>：-.:i團J“1,11,1,...::.图2.3小型精密乳机Fig. 2.3 Small precision rolling mill(4)硬度测量测量PtTi0.5Zr0.2微合金块电弧溶炼后的固溶态硬度以及变形达到15%、30%、45%、60%. 75%. 90%时的加工态硬度。测量显微硬度采用HVS-1000Z型自动转塔数显显微硬度计，载荷200g，保压时间]0s，每次测量五次以上，去除最大最小值后取平均值。(5)裁剪处理通过裁纸刀把厚度为0.14mm的PtTi0.5Zr0.2微合金片分别裁剪成15>^20111111、10><1511^1两种尺寸规格的箱片，把厚度为0.2001111的？1丁!0.521"0.219
【参考文献】：
期刊论文
[1]退火温度对90°ECAP变形工业纯钛组织和性能的影响[J]. 刘晓燕,赵西成,杨西荣,何晓梅,解晨. 金属热处理. 2013(01)
[2]扩散结合Cu/Al叠层复合材料的界面结构与相生成机制[J]. 郭亚杰,刘桂武,金海云,史忠旗,乔冠军. 稀有金属材料与工程. 2011(S2)
[3]箔-箔法制备微叠层Ti-Al系金属间化合物基合金板材[J]. 孙彦波,赵业青,张迪,马朝利. 中国有色金属学报. 2010(S1)
[4]异步轧制技术及其在镁合金中的应用[J]. 张文玉,刘先兰. 锻压技术. 2008(02)
[5]金属复合材料生产技术的现状与发展趋势[J]. 刘江. 金属功能材料. 2008(01)
[6]异步轧制技术及其在镁合金中的应用研究现状[J]. 张文玉,刘先兰. 新技术新工艺. 2007(07)
[7]金属基复合材料制备工艺的研究进展[J]. 张发云,闫洪,周天瑞,陈国香,揭小平. 锻压技术. 2006(06)
[8]微叠层材料及其制备工艺研究进展[J]. 易剑,赫晓东,李垚. 宇航材料工艺. 2005(05)
[9]Al-Cu双金属复合结构的扩散连接试验研究[J]. 孟胶东,曲文卿,庄鸿寿. 材料工程. 2003(01)
[10]微叠层结构材料的研究现状[J]. 马培燕,傅正义. 材料科学与工程. 2002(04)
硕士论文
[1]包铝镁板复合轧制及界面特性研究[D]. 刘智勇.西南大学 2009
本文编号：3006492
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热压扩散挥接工艺示意图
(2)电弧溶炼将清洗过后的Pt片以及用Pt片包裹后的Ti颗粒及Zr颗粒按照Pt片在上下，用Pt片包裹后的Ti颗粒及Zr颗粒在中间的原则，在如图2.2的高真空电弧培炼炉的水冷铜模中堆操成金字塔形状，作为化学成分合格的电极。一方面有利于Ti元素和Zr元素在Pt基体中的固溶均勾，另一方面利于快速引弧，在直流电弧的作用下迅速溶化，液体金属溶滴通过电弧区域向水冷铜过渡并在其中凝固，有利于合金溶体除气和排除杂质，减少溶炼过程中的污染，提高铸锭质量。实验中高真空电弧溶炼炉的真空度需要达到3xlO-3Pa以上，电流150A，溶炼过程在氩气保护气氛中进行。将馆炼过的PtTi0.5Zr0.2合金块上下颠倒后再次放入高真空电弧溶炼炉中进行二次溶炼，以保证Ti、Zr元素在Pt基体中固溶的更加均匆。：‘：::1 f
个道次变形过后，通过螺旋测微仪测量一次PtTi0.5Zr0.2微合金块的实际厚度，与计算的理论厚度进行对比，以便更准确地调节如图2.3的小型精密乳机的压下距离。>：-.:i團J“1,11,1,...::.图2.3小型精密乳机Fig. 2.3 Small precision rolling mill(4)硬度测量测量PtTi0.5Zr0.2微合金块电弧溶炼后的固溶态硬度以及变形达到15%、30%、45%、60%. 75%. 90%时的加工态硬度。测量显微硬度采用HVS-1000Z型自动转塔数显显微硬度计，载荷200g，保压时间]0s，每次测量五次以上，去除最大最小值后取平均值。(5)裁剪处理通过裁纸刀把厚度为0.14mm的PtTi0.5Zr0.2微合金片分别裁剪成15>^20111111、10><1511^1两种尺寸规格的箱片，把厚度为0.2001111的？1丁!0.521"0.219
【参考文献】：
期刊论文
[1]退火温度对90°ECAP变形工业纯钛组织和性能的影响[J]. 刘晓燕,赵西成,杨西荣,何晓梅,解晨. 金属热处理. 2013(01)
[2]扩散结合Cu/Al叠层复合材料的界面结构与相生成机制[J]. 郭亚杰,刘桂武,金海云,史忠旗,乔冠军. 稀有金属材料与工程. 2011(S2)
[3]箔-箔法制备微叠层Ti-Al系金属间化合物基合金板材[J]. 孙彦波,赵业青,张迪,马朝利. 中国有色金属学报. 2010(S1)
[4]异步轧制技术及其在镁合金中的应用[J]. 张文玉,刘先兰. 锻压技术. 2008(02)
[5]金属复合材料生产技术的现状与发展趋势[J]. 刘江. 金属功能材料. 2008(01)
[6]异步轧制技术及其在镁合金中的应用研究现状[J]. 张文玉,刘先兰. 新技术新工艺. 2007(07)
[7]金属基复合材料制备工艺的研究进展[J]. 张发云,闫洪,周天瑞,陈国香,揭小平. 锻压技术. 2006(06)
[8]微叠层材料及其制备工艺研究进展[J]. 易剑,赫晓东,李垚. 宇航材料工艺. 2005(05)
[9]Al-Cu双金属复合结构的扩散连接试验研究[J]. 孟胶东,曲文卿,庄鸿寿. 材料工程. 2003(01)
[10]微叠层结构材料的研究现状[J]. 马培燕,傅正义. 材料科学与工程. 2002(04)
硕士论文
[1]包铝镁板复合轧制及界面特性研究[D]. 刘智勇.西南大学 2009
本文编号：3006492
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3006492.html
