Ti-48Al-2Cr-2Nb及Ti-48Al-8.5Nb的热力学仿真及组织性能研究

发布时间：2021-04-11 23:23

　　Ti-Al合金因其高弹性模量、良好高温性能、优异抗蠕变性能及小的密度和高组织稳定性的特点而受到广泛关注,本文针对Ti Al基合金室温塑性低,高温下抗氧化性能不足能较差等缺点,设计使用Ti-48Al-8.5Nb为基体材料,添加一定含量纳米Y₂O₃颗粒在真空感应悬浮炉中熔炼浇筑成圆柱型铸锭,得到Ti-48Al-8.5Nb及Ti-48Al-8.5Nb-0.05Y₂O₃两种合金铸锭,主要研究其组织,室温及高温力学性能,探究合金元素及纳米Y₂O₃颗粒对性能组织的影响及找寻适合钛铝合金的热处理工艺方案。使用SEM、EDS等分析该合金铸态的相组成和显微组织,通过电子万能材料试验机测试合金力学性能。发现铸态下Ti-48Al-8.5Nb、Ti-48Al-8.5Nb-0.05Y₂O₃两种合金主要由γ（Ti Al）相、α2（Ti3Al）相交替分布组成的片层组织,以及β/B2相所组成,并且组织的偏析严重,呈网络状分布。加入纳米Y

【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】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

几类高温结构材料的性能对比[4]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文7表1-1喷气式引擎用先进高温合金材料的性能特点图1-2TiAl合金与Ti基合金和Ni基合金的性能对比图1-3铸造TiAl合金叶片表1-1总结了航空工业应用的先进高温结构材料的性能。TiAl金属间化合物在航空航天发动机领域里的潜力很大。美国宇航局预计到本世纪中叶代航空航天发动机上的TiAl零件将会达到占总重的20%左右[10]。

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文7表1-1喷气式引擎用先进高温合金材料的性能特点图1-2TiAl合金与Ti基合金和Ni基合金的性能对比图1-3铸造TiAl合金叶片表1-1总结了航空工业应用的先进高温结构材料的性能。TiAl金属间化合物在航空航天发动机领域里的潜力很大。美国宇航局预计到本世纪中叶代航空航天发动机上的TiAl零件将会达到占总重的20%左右[10]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]钛合金研究进展及应用[J]. 董奇奇.  化工管理. 2016(35)
[2]铸态TiAl-Nb合金的组织结构与蠕变性能[J]. 田素贵,吕晓霞,于慧臣,王琪,孙昊昉,李秋阳.  稀有金属材料与工程. 2016(11)
[3]具有不同大小片层团的Ti-Al-Nb-W-B-Y合金的等温氧化行为（英文）[J]. 刘杰,薛祥义.  稀有金属材料与工程. 2016(07)
[4]稀土Y对Ti-48Al-2Nb-2Cr合金高温抗氧化性能的影响[J]. 周玉俊,周雪锋,陈光.  热加工工艺. 2015(10)
[5]热处理对Ti-44Al-4Nb-2（Mo,Cr,B,Y）合金显微组织与硬度的影响[J]. 宋睿瑾.  金属功能材料. 2015(01)
[6]热处理对TiAl-Nb基合金组织与蠕变性能的影响[J]. 田素贵,王琪,于慧臣,孙昊昉,李秋阳.  材料热处理学报. 2014(08)
[7]钛铝合金将用于制造LEAP发动机低压涡轮转子叶片[J]. 索德军.  航空发动机. 2014(03)
[8]稀土Y在γ-TiAl基合金及其精密热成形中应用的研究进展[J]. 陈玉勇,韩建超,肖树龙,徐丽娟,田竟.  中国有色金属学报. 2014(05)
[9]Al含量对高Nb铸造TiAl合金高温强度和室温塑性的影响[J]. 李海昭,张继.  金属学报. 2013(11)
[10]Y含量对高Nb-TiAl合金循环氧化行为的影响[J]. 李光燕,赵丽利,张来启,林均品,陈国良.  稀有金属材料与工程. 2011(06)

博士论文
[1]TiB2及Ni对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金凝固组织与性能的影响[D]. 韩建超.哈尔滨工业大学 2016
[2]具有层片组织形态的TiAl基合金高温变形行为研究[D]. 张浩.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]网状Ti5Si3/TiAl基复合材料热变形与蠕变行为研究[D]. 宋洋.哈尔滨工业大学 2017
[2]合金元素与热处理对高强度止裂钢组织与性能的影响研究[D]. 张静.哈尔滨工程大学 2017
[3]耐热耐蚀马氏体钢的高温氧化和腐蚀行为研究[D]. 张泽成.哈尔滨工程大学 2015
[4]Nb含量对TiAl基合金组织与性能的影响[D]. 蒋孟玲.中南大学 2014



本文编号：3132145