块体金属材料微波加热方法及效应研究

发布时间：2018-04-24 04:42

  本文选题：块体金属 + 微波加热　； 参考：《北方工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：本文采用表面涂覆微波吸收涂层的方式实现了块体金属的微波快速加热,研究了不同微波吸收涂层试样的微波加热曲线,以及与传统加热相比微波加热后TC4钛合金显微组织与力学性能的特点。研究结果表明:在保证涂料流动性的前提下,对于单一 SiC涂层,随涂料中SiC含量的提高,微波加热效果也随之提高。当SiC的质量分数约为73%时,金属块体材料的微波加热效果最佳,但整体上其加热能力有限,加热20 mins后,试样的最高温度仅能达到730℃。而Al2O3的混入可以进一步提高吸波涂层高温段的加热能力,当Al2O3与SiC的质量比为3:2时,加热效果最好;在测试条件下(t=15mins),样品可以被快速加热到设定温度(800℃),其加热效率明显优于传统的加热方式。通过对TC4钛合金分别经微波加热、常规加热固溶淬火处理后的显微组织进行分析,结果表明:微波加热后的TC4钛合金的平均晶粒尺寸约为6.59μm,明显小于常规加热的12.60μm,这是由于微波加热的速度快,晶粒在高温区停留的时间比较短,则晶粒长大的时间也较短。由此可以证明,与现有的传统加热方法相比,微波加热可使块体金属具有更细的晶粒度。分别对TC4钛合金在微波加热和常规加热固溶淬火处理后的力学性能分析可知,微波加热处理后材料的强度及塑性均高于常规加热处理后的材料。其中:TC4钛合金的屈服强度提高了21.87%,延伸率提高了 17.28%,断面收缩率提高了 11.91%。对TC4钛合金室温断口的组织形貌进行观察分析可知,微波加热后的试样拉伸断口的韧窝尺寸、深度比常规加热后的韧窝均有明显增加,故而呈现出更好的塑性与韧性。
[Abstract]:Microwave rapid heating of bulk metal was realized by microwave absorbing coating on the surface. The microwave heating curves of different microwave absorbing coating samples were studied. The microstructure and mechanical properties of TC4 titanium alloy after microwave heating are also discussed. The results show that the effect of microwave heating on the single SiC coating is improved with the increase of SiC content in the coating under the premise of ensuring the fluidity of the coating. When the mass fraction of SiC is about 73, the microwave heating effect of the metal bulk material is the best, but its heating ability is limited on the whole. After 20 mins heating, the maximum temperature of the sample can only reach 730 鈩，

本文编号：1795222