氩氢混合气氛下电弧重熔TC4合金的氧含量变化规律
本文关键词：铸造钛合金及其熔炼技术的发展现状，由笔耕文化传播整理发布。
《哈尔滨工业大学》 2008年
氩氢混合气氛下电弧重熔TC4合金的氧含量变化规律
姜小红
【摘要】： 本文主要研究了在氩氢混合气氛中反应性电弧重熔Ti6Al4V合金对合金中氧含量的影响,主要包括三个部分:一是在Ti6Al4V加入TiO2后组织的变化以及氩氢气氛中重熔不同氧含量的Ti6Al4V合金后组织的变化;二是不同熔炼方式对加氢后合金的氧含量及硬度的变化的影响;三是重熔过程中可能产生的各种气体的热力学分析。 加入TiO2后的Ti6Al4V的组织以马氏体为主,且随着氧含量的增大合金中的马氏体层片变得越来越粗大;在氩氢气氛中重熔后,合金的组织有了明显的细化。初始氧含量小于1.02%的钛合金加氢后呈网篮状,大于1.02%的钛合金加氢后为板条状的马氏体。增加熔炼时间或增加熔炼次数均能对合金的组织产生影响。 在氩氢气氛中重熔,加氢后不同氧含量的Ti6Al4V合金中氧含量都有了不同程度的降低,初始氧含量越大的钛合金加氢一次后氧含量降低的幅度越大;在增加熔炼次数之后,初始氧含量为1.62%的钛合金中的氧含量降低到一个比较稳定的值0.25%左右;在增加熔炼时间之后,初始氧含量为0.42%、1.62%的钛合金都能降低到0.25%左右。在加入TiO2后钛合金的硬度随着氧含量的增大而显著增大,选择不同的熔炼方式在氩氢气氛中重熔,不同氧含量的Ti6Al4V合金的硬度都有了不同程度的降低。 由钛合金重熔过程的热力学计算可知:重熔过程中Ti、Al、V的活度随着温度的增加而略有增加,其中Ti的活度最大;蒸气压也随着温度的增加而显著增加,其中Ti的蒸汽压要远远大于Al、V;挥发速率也随着温度的增加而增加,其中Ti的挥发速率也要远大于Al、V。同时从热力学计算结果可以看出,熔炼过程可能生成了挥发性的氧化物为:TiO、Al2O、Al2O2、V2O5,而由对比可以看出V2O5的自由能要远低于其他的氧化物,反应的初期可以生成挥发性氧化物Al2O、Al2O2、V2O5,而反应的后期当温度超过2000℃时,V、Al都不能生成挥发性氧化物,挥发性氧化物的温度区间变小。同时由温度场的模拟可以得出,氢电弧熔炼过程可以达到生成氧化物所需要的温度。
【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TG146.23
【目录】：
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