B和C元素对TiAl合金高温变形组织及性能影响研究
发布时间：2021-12-18 20:04
高Nb-TiAl合金具有优异的高温抗氧化性能、高温极限强度及抗蠕变性能,能够作为900℃以上应用的高温结构材料。但是,Nb元素等β相稳定元素的添加会造成合金凝固组织中形成粗大柱状晶及严重的β偏析,不均匀的组织导致合金的力学性能不稳定、室温塑性及断裂韧性不足。因此制备出具有均匀细小组织及优异综合力学性能的高Nb-TiAl合金为目前研究热点。本文通过在高Nb-TiAl合金熔炼过程中添加B、C元素以改善合金组织、力学性能及高温变形能力,并对合金热变形过程中组织演化机理、动态再结晶行为以及合金热变形后的力学性能、强韧化机理等方面进行了详细研究。研究了不同含量B、C元素对Ti-43Al-6Nb-1Mo-1Cr合金凝固组织及室温力学性能的影响。结果表明,随着B、C元素含量增加,组织中粗大柱状晶转化为细小等轴晶,Al元素及β偏析有所改善。当B元素含量增至1.0at.%,合金组织的平均晶粒尺寸由584.94μm细化至32.54μm,条带状TiB相在晶界聚集析出,合金的室温极限抗拉强度（UTS）由479.69MPa增强至681.32MPa,室温断裂载荷由78.58MPa升高至108.01MPa。随着C元...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Ti-Al二元合金相图
第 1 章 绪 论合金凝固路径为 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/γ)，形成 γ 相及 2/γ 层片团混合构成的全层片双相结构组织，该 Al 含量的 TiAl 合金多用于铸造应用合金。(3)当 A1 含量|50%时：合金凝固路径为 L→L+ →γ，最终形成等轴 γ 相的凝固组织。
合金凝固路径为 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/ 相及 2/γ 层片团混合构成的全层片双相结构组织，该 Al 含量的 TiAl于铸造应用合金。(3)当 A1 含量|50%时：合金凝固路径为 L→L+ →γ，最终形成等轴 γ 相的凝固组织。图 1-2 TiAl 合金组成相的晶体结构: (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]Fig. 1-2 Crystal structures of (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti-45Al-8（Nb,Hf,Y）-0.2B合金的高温抗氧化性[J]. 王艳晶,李菲,谷艳鹏,王继杰,杜兴蒿. 稀有金属材料与工程. 2016(01)
[2]Role of boron in TiAl alloy development: a review[J]. Dawei Hu. Rare Metals. 2016(01)
[3]Microstructure and microsegregation of directionally solidified Ti–45Al–8Nb alloy with different solidification rates[J]. Xiang-Jun Xu,Lin Song,Xiao-Ou Jin,Dong-Dong Han,Xin Wang,Jun-Pin Lin. Rare Metals. 2016(01)
[4]Growth rate and composition of directionally solidified intermetallic TiAl–Nb alloys with different solidification conditions[J]. Li-Wei Zhang,Jun-Pin Lin,Xiang-Jun Xu,Jian-Ping He,Xian-Fei Ding,Xiao-Ou Jin. Rare Metals. 2016(01)
[5]微量元素B在γ-TiAl基合金的应用研究进展[J]. 郑立静,杨莉莉,张虎. 稀有金属材料与工程. 2010(10)
[6]轻质γ-TiAl金属间化合物的研究进展[J]. 林均品,张来启,宋西平,叶丰,陈国良. 中国材料进展. 2010(02)
[7]TiAl基合金的研制及其在汽车上的应用[J]. 刘冰,范润华,孙家涛,马来鹏. 汽车技术. 2005(03)
[8]可加工Ti2AlC陶瓷的研究进展[J]. 周卫兵,梅炳初,朱教群,陈艳林. 武汉理工大学学报. 2002(09)
[9]B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响[J]. 董利民,崔玉友,杨锐. 金属学报. 2002(06)
[10]Ti-Al-B合金空心管状初生TiB的生长机制[J]. 张虎,高文理,张二林,金云学,曾松岩. 复合材料学报. 2001(04)
博士论文
[1]TiAl合金热处理过程中亚稳相形成机制研究[D]. 曹守臻.哈尔滨工业大学 2017
[2]高铌TiAl合金超塑性力学行为及变形机制研究[D]. 程亮.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应及扩散理论研究[D]. 古向阳.太原理工大学 2011
本文编号：3543090
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Ti-Al二元合金相图
第 1 章 绪 论合金凝固路径为 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/γ)，形成 γ 相及 2/γ 层片团混合构成的全层片双相结构组织，该 Al 含量的 TiAl 合金多用于铸造应用合金。(3)当 A1 含量|50%时：合金凝固路径为 L→L+ →γ，最终形成等轴 γ 相的凝固组织。
合金凝固路径为 L→L+β→L+ +β→γ+ +β→γ+ → 2→γ+Lamellar( 2/ 相及 2/γ 层片团混合构成的全层片双相结构组织，该 Al 含量的 TiAl于铸造应用合金。(3)当 A1 含量|50%时：合金凝固路径为 L→L+ →γ，最终形成等轴 γ 相的凝固组织。图 1-2 TiAl 合金组成相的晶体结构: (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]Fig. 1-2 Crystal structures of (a) 2, (b)γ, (c)TiAl3[13]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti-45Al-8（Nb,Hf,Y）-0.2B合金的高温抗氧化性[J]. 王艳晶,李菲,谷艳鹏,王继杰,杜兴蒿. 稀有金属材料与工程. 2016(01)
[2]Role of boron in TiAl alloy development: a review[J]. Dawei Hu. Rare Metals. 2016(01)
[3]Microstructure and microsegregation of directionally solidified Ti–45Al–8Nb alloy with different solidification rates[J]. Xiang-Jun Xu,Lin Song,Xiao-Ou Jin,Dong-Dong Han,Xin Wang,Jun-Pin Lin. Rare Metals. 2016(01)
[4]Growth rate and composition of directionally solidified intermetallic TiAl–Nb alloys with different solidification conditions[J]. Li-Wei Zhang,Jun-Pin Lin,Xiang-Jun Xu,Jian-Ping He,Xian-Fei Ding,Xiao-Ou Jin. Rare Metals. 2016(01)
[5]微量元素B在γ-TiAl基合金的应用研究进展[J]. 郑立静,杨莉莉,张虎. 稀有金属材料与工程. 2010(10)
[6]轻质γ-TiAl金属间化合物的研究进展[J]. 林均品,张来启,宋西平,叶丰,陈国良. 中国材料进展. 2010(02)
[7]TiAl基合金的研制及其在汽车上的应用[J]. 刘冰,范润华,孙家涛,马来鹏. 汽车技术. 2005(03)
[8]可加工Ti2AlC陶瓷的研究进展[J]. 周卫兵,梅炳初,朱教群,陈艳林. 武汉理工大学学报. 2002(09)
[9]B和C对铸造TiAl基合金宏观和显微组织的影响[J]. 董利民,崔玉友,杨锐. 金属学报. 2002(06)
[10]Ti-Al-B合金空心管状初生TiB的生长机制[J]. 张虎,高文理,张二林,金云学,曾松岩. 复合材料学报. 2001(04)
博士论文
[1]TiAl合金热处理过程中亚稳相形成机制研究[D]. 曹守臻.哈尔滨工业大学 2017
[2]高铌TiAl合金超塑性力学行为及变形机制研究[D]. 程亮.西北工业大学 2016
硕士论文
[1]Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应及扩散理论研究[D]. 古向阳.太原理工大学 2011
本文编号：3543090
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3543090.html
