几种钛、铝合金与铝基复合材料微重力凝固研究

发布时间：2021-12-30 13:16

　　金属的空间增材制造技术具有及时原位制造航天器急需的零部件、在轨制造大型构件、减少发射成本等优点,对人类航天事业意义重大。在外太空进行空间增材制造的过程中金属熔体在同质基体上进行微重力凝固,而研究表明微重力环境对金属的凝固有重要影响。为了探究微重力环境对空间增材制造备选材料凝固过程的具体影响,采用50m长落管半熔化法开展了 TC4、TC8、TC20钛合金与Al-5Si、Al-7Si铝合金以及7vol%TiB2/Al复合材料的微重力凝固实验。通过对比分析各种成分合金和复合材料的微重力实验与重力实验结果,获得如下结论:1.TC4、TC8与TC20三种钛合金的凝固组织都为多晶组织,其中底部晶粒等轴率较高、尺寸较小;而中上部晶粒多为拉长形态,尺寸较大。相比之下,微重力样品中较大尺寸晶粒比例高于重力样品,形核率低于重力样品。其中,TC8合金微重力与重力样品凝固组织之间的差异最大,这与其凝固速度较慢有关。此外,三种钛合金重力和微重力样品中合金元素沿生长方向分布均匀。由于凝固速度较快,对流影响微弱,三种钛合金凝固过程主要由热扩散主导。2.Al-5Si和Al-7Si合金的凝固组织由α-Al枝晶和枝晶间共... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１［１３］临界形核半径与过冷度的关系示意图??Ｆｉｇ．?１．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｃｒｉｔｉｃａｌ??

图１．２形核速率与绝对温度的关系??Ｆｉ．?１．２?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ａｎｄ?ａｂｓｏｌｕｔｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??

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【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3558269