Ti-1Al-8V-5Fe合金的硼、硅微合金化研究
发布时间：2021-06-17 18:11
近年来,高强钛合金被广泛应用于航空航天等领域,成为国内外研究工作者的重要研究对象。Ti-1Al-8V-5Fe（Ti185）合金作为高强钛合金范畴的牌号合金,因具有较高的抗拉强度及剪切强度主要应用于钛合金板材、紧固件及连接件等方面。本实验在真空熔炼条件下通过添加B、Si等微量合金元素以期通过强化手段进一步改善合金组织与性能,系统研究了合金在轧制态及热处理态的组织及力学性能。向Ti-1Al-8V-5Fe合金中添加的微量B元素的含量分别为0.05wt%,0.1wt%,0.2wt%,添加的微量Si元素的含量分别为0.25wt%,0.5wt%,0.75wt%。研究了添加微量合金化元素后的轧制态合金的微观组织及力学性能;经成分优化选取了力学性能最好的Ti-1Al-8V-5Fe-0.1B轧制态合金进行热处理,系统研究了热处理态的微观组织及力学性能;经成分优化选取了力学性能最好的Ti-1Al-8V-5Fe-0.5Si轧制态合金进行热处理,系统研究了热处理态的微观组织及力学性能。结果表明:轧制温度为800℃且含B、Si元素的含量分别为0.1wt%与0.5wt%时,Ti-1Al-8V-5Fe合金的力学性能...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金的典型组织图
第 1章 绪 论合金中的固溶度(约<0.02wt%)非常低，对 β 转变温度的影响可以忽略 β 转变温度的机制可以认为是合金中形成的硼化物仅对合金晶粒的钉造成的，与钛合金中 相和 β 相并无直接关系，因此钛合金中又可以元素看待[43]。又有研究显示，B 元素的引入会导致一些重要合金如 4)和 Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.35Si-0.06C (Timetal834)等合金的 β 转甚至 B使 Ti-6Al-4V合金的 β 转变温度升高了 300℃[42,43]。、Si 元素的作用及机制 元素在钛合金中的析出强化机制图解[43]如下图 1-2 所示，当合金中添加
燕山大学工程硕士学位论文B 的共同作用[47-51]。钛合金中添加少量的 B 元素可以显著细化钛合金基体组织的晶粒尺寸，且处于晶界上的 TiB 粒子可以有效抑制 β 晶粒在温度较高时的长大尺寸，这有助于提高钛合金在高温热变形时的成型能力[52-59]。Si 元素在钛合金中的析出强化机制图解[6]如图 1-3 所示，元素 Si 在钛合金的合金元素中属于共析型 β 稳定元素，起到扩大 β 相区、稳定 β 相的作用[60-66]。Si 在合金中的存在方式有两种：一种是以化合物的形式作为析出相存在于基体组织及晶界与相界上，可以对合金起到一定的弥散析出强化作用[65-67]；另一种是以置换固溶的方式存在于合金中，可以对室温力学性能及蠕变起到强化效果[68-69]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]时效处理对近β型钛合金TLM组织与性能的影响[J]. 程军,于振涛,牛金龙,余森,王昌,张亚峰,刘春潮,汶斌斌. 稀有金属与硬质合金. 2017(06)
[2]国内外钛合金研究及应用现状[J]. 江洪,张晓丹. 新材料产业. 2017(03)
[3]硼对Ti-1023合金组织与性能的影响[J]. 孟瑶,黄利军,张明杰,张文强. 钛工业进展. 2016(04)
[4]硼对钛合金成形能力和力学性能影响的研究进展[J]. 黄立国,陈玉勇. 机械工程材料. 2016(06)
[5]少量硼对钛合金组织影响的研究进展[J]. 黄立国,高志玉,付大军. 材料导报. 2015(21)
[6]硼元素对Ti-Al-Cr-Fe系合金晶粒尺寸的影响[J]. 王振国,惠松骁,蔡海娇. 稀有金属材料与工程. 2015(06)
[7]航空用钛合金研究进展[J]. 金和喜,魏克湘,李建明,周建宇,彭文静. 中国有色金属学报. 2015(02)
[8]粉末冶金法低成本制备Ti-1Al-8V-5Fe合金的组织和性能[J]. 高思宇,刘平,王春明,肖素芬,陈云贵. 粉末冶金技术. 2014(06)
[9]我国航空用钛合金技术研究现状及发展[J]. 朱知寿. 航空材料学报. 2014(04)
[10]合金元素对TC4钛合金动态力学性能的影响[J]. 刘清华,惠松骁,叶文君,王国,胡光山. 稀有金属材料与工程. 2013(07)
博士论文
[1]Ti-6Al-4V-0.1B合金显微组织演变规律和力学行为研究[D]. 于洋.北京有色金属研究总院 2012
本文编号：3235674
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金的典型组织图
第 1章 绪 论合金中的固溶度(约<0.02wt%)非常低，对 β 转变温度的影响可以忽略 β 转变温度的机制可以认为是合金中形成的硼化物仅对合金晶粒的钉造成的，与钛合金中 相和 β 相并无直接关系，因此钛合金中又可以元素看待[43]。又有研究显示，B 元素的引入会导致一些重要合金如 4)和 Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.35Si-0.06C (Timetal834)等合金的 β 转甚至 B使 Ti-6Al-4V合金的 β 转变温度升高了 300℃[42,43]。、Si 元素的作用及机制 元素在钛合金中的析出强化机制图解[43]如下图 1-2 所示，当合金中添加
燕山大学工程硕士学位论文B 的共同作用[47-51]。钛合金中添加少量的 B 元素可以显著细化钛合金基体组织的晶粒尺寸，且处于晶界上的 TiB 粒子可以有效抑制 β 晶粒在温度较高时的长大尺寸，这有助于提高钛合金在高温热变形时的成型能力[52-59]。Si 元素在钛合金中的析出强化机制图解[6]如图 1-3 所示，元素 Si 在钛合金的合金元素中属于共析型 β 稳定元素，起到扩大 β 相区、稳定 β 相的作用[60-66]。Si 在合金中的存在方式有两种：一种是以化合物的形式作为析出相存在于基体组织及晶界与相界上，可以对合金起到一定的弥散析出强化作用[65-67]；另一种是以置换固溶的方式存在于合金中，可以对室温力学性能及蠕变起到强化效果[68-69]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]时效处理对近β型钛合金TLM组织与性能的影响[J]. 程军,于振涛,牛金龙,余森,王昌,张亚峰,刘春潮,汶斌斌. 稀有金属与硬质合金. 2017(06)
[2]国内外钛合金研究及应用现状[J]. 江洪,张晓丹. 新材料产业. 2017(03)
[3]硼对Ti-1023合金组织与性能的影响[J]. 孟瑶,黄利军,张明杰,张文强. 钛工业进展. 2016(04)
[4]硼对钛合金成形能力和力学性能影响的研究进展[J]. 黄立国,陈玉勇. 机械工程材料. 2016(06)
[5]少量硼对钛合金组织影响的研究进展[J]. 黄立国,高志玉,付大军. 材料导报. 2015(21)
[6]硼元素对Ti-Al-Cr-Fe系合金晶粒尺寸的影响[J]. 王振国,惠松骁,蔡海娇. 稀有金属材料与工程. 2015(06)
[7]航空用钛合金研究进展[J]. 金和喜,魏克湘,李建明,周建宇,彭文静. 中国有色金属学报. 2015(02)
[8]粉末冶金法低成本制备Ti-1Al-8V-5Fe合金的组织和性能[J]. 高思宇,刘平,王春明,肖素芬,陈云贵. 粉末冶金技术. 2014(06)
[9]我国航空用钛合金技术研究现状及发展[J]. 朱知寿. 航空材料学报. 2014(04)
[10]合金元素对TC4钛合金动态力学性能的影响[J]. 刘清华,惠松骁,叶文君,王国,胡光山. 稀有金属材料与工程. 2013(07)
博士论文
[1]Ti-6Al-4V-0.1B合金显微组织演变规律和力学行为研究[D]. 于洋.北京有色金属研究总院 2012
本文编号：3235674
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