Ti-43Al-9V-Y合金的热等静压制备及锻态组织性能研究

发布时间：2024-03-20 05:40

　　γ-TiAl基合金综合了诸如高比强度、高比模量、蠕变抗性和抗氧化性好的优异综合性能,被广泛地认为是新一代高温结构材料,尤其是在航空航天及汽车领域上具有较大的挖潜价值。其中beta-gamma TiAl合金拥有着优良的高温变形能力,扩大了TiAl合金的热加工工艺区间。因此,本文以一种beta-gamma TiAl合金Ti-43Al-9V-0.3Y作为研究对象,通过热等静压技术制备出烧结合金,借助于XRD、SEM、EBSD及TEM等分析方法和DSC、室温及高温拉伸等测试手段,研究了烧结态Ti-43Al-9V-0.3Y合金的显微组织及力学性能,同时对其在后续锻造加工和热处理过程中的合金组织及性能进行观察和分析。运用MSC.Marc有限元软件对Ti-43Al-9V-0.3Y合金粉末坯料热等静压致密化过程进行模拟与分析,研究了热等静压过程中粉末坯体径向和轴向位移、相对密度的变化,进而分析出温度、压力以及时间对TiAl合金粉末坯体致密化过程的影响,确定出Ti-43Al-9V-0.3Y合金最佳的热等静压工艺,即1200℃/140MPa条件下保温保压5h。对在最佳热等静压工艺下获得的粉末位移及相对密度...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
    1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
        1.2.1 TiAl合金的研究现状
        1.2.2 TiAl合金的晶体结构和组织特征
        1.2.3 合金元素对TiAl合金的影响
    1.3 TiAl合金的制备与热加工
        1.3.1 TiAl合金的制备技术
        1.3.2 粉末冶金技术
        1.3.3 TiAl合金的热加工与热处理
        1.3.4 热等静压技术
    1.4 TiAl合金烧结过程及其有限元模拟
    1.5 本文的研究目的意义及研究内容
第2章 实验材料及研究方法
    2.1 实验材料的制备
        2.1.1 有限元模拟与热等静压
        2.1.2 包套锻造
        2.1.3 热处理
    2.2 实验测试方法
        2.2.1 相组成及相变分析
        2.2.2 显微组织观察
        2.2.3 合金性能测试
第3章 热等静压致密化过程有限元分析
    3.1 引言
    3.2 热力耦合有限元模型及参数
    3.3 工艺参数对热等静压过程的影响
        3.3.1 温度对热等静压过程的影响
        3.3.2 压力对热等静压过程的影响
        3.3.3 保温保压时间对热等静压过程的影响
    3.4 热等静压致密化过程
    3.5 本章小结
第4章 烧结态Ti-43Al-9V-0.3Y合金组织及性能研究
    4.1 引言
    4.2 热等静压制备Ti-43Al-9V-0.3Y合金
    4.3 烧结态Ti-43Al-9V-0.3Y合金的显微组织
        4.3.1 合金XRD物相分析
        4.3.2 合金显微组织
    4.4 烧结态Ti-43Al-9V-0.3 力学性能
        4.4.1 室温拉伸性能
        4.4.2 高温拉伸性能
    4.5 本章小结
第5章 Ti-43Al-9V-0.3Y合金的包套锻造及热处理
    5.1 引言
    5.2 包套锻造
        5.2.1 包套锻造工艺选择
        5.2.2 包套锻造过程
    5.3 锻态TiAl合金的显微组织及力学性能
        5.3.1 锻态Ti-43Al-9V-0.3Y合金的显微组织
        5.3.2 锻态Ti-43Al-9V-0.3Y合金的力学性能
    5.4 锻态Ti-43Al-9V-0.3Y合金的热处理工艺
        5.4.1 锻态热处理工艺确定
        5.4.2 热处理过程中锻态合金组织的演变
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3933043