粉末冶金钛合金力学性能与热等静压致密化研究
发布时间：2021-06-25 12:48
选用两种典型的钛合金Ti-6A1-4V和Ti-5Al-2.5Sn作为研究对象（以Ti-6A1-4V为主）,首先对通过无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备的Ti-6A1-4V预合金粉末的固有特性和工艺性能进行了较为系统的表征；其次利用热等静压技术制备了理论全致密的粉末合金,从粉末材料和包套材料以及热等静压过程参数和后续的热处理工艺等方面分析了影响粉末合金力学性能的工艺因素；再次分析了粉末合金中孔隙缺陷的来源,研究了孔隙缺陷对粉末合金力学性能的影响和可能的愈合措施；最后采用有限元方法模拟粉末构件热等静压过程中的收缩变形,并与实验结果对比,试图找出包套/模具的设计准则。对比其他粒度区间的预合金粉末的工艺性能,250μm以下的粉末具有良好的流动性和最大的振实密度。气体雾化法制备的Ti-6A1-4V预合金粉末由单一的马氏体a’相组成,a’在850℃以上完全分解,且预合金粉末的β转变温度为987℃。热等静压工艺参数对预合金的致密化过程影响显著。通过测试不同热等静压状态下粉末合金的致密度和力学性能发现：Ti-6A1-4V预合金粉末在880-940℃,100MPa以上,保温保压3h进行热等静压能够获得理论...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同成形工艺制备Ti-6A1-4V的疲劳性能[9]
包套体热等静压前后对比
度的粉末（250 urn以下）具有较好的流动性。由表3.3绘制粉末流动性与粉末粒度和漏斗口径关系的云图（图3.5)。由图3.5可知，粉末的流动性不仅与粉末粒度有关，而且与注粉口的直径有关。当漏斗口径为06mm和￠8 mm时，当粉末的粒度低于80 pm时，其流动性明显降低；而当漏斗口径为010 mm时，所有粒度区间粉末的流动性均较好。假定粉末表面存在卫星球不会影响粉末的流动性，PREP法制备的预合金粉末，其粒度分布相对集中，平均粒度一般在130-180 urn之间。由表3.4可以推测PREP预合金粉末的流动性优于EIGA预合金粉末，然而其振实密度在62%-64%之间
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Hot Isostatic Pressing Conditions and Cooling Rate on Microstructure and Properties of Ti-6Al-4V Alloy from Atomized Powder[J]. Lei Xu,Ruipeng Guo,Chunguang Bai,Jiafeng Lei,Rui Yang. Journal of Materials Science & Technology. 2014(12)
[2]包套设计对典型粉末钛合金拉伸性能的影响[J]. 郭瑞鹏,徐磊,柏春光,吴杰,王清江,杨锐. 中国有色金属学报. 2014(08)
[3]粉末冶金Ti2AlNb合金的制备及持久寿命[J]. 吴杰,徐磊,卢斌,崔玉友,杨锐. 材料研究学报. 2014(05)
[4]脉冲熔融-飞行时间质谱法测定钛中氦和氩[J]. 朱跃进,胡少成. 冶金分析. 2013(10)
[5]高分辨透射X射线三维成像在材料科学中的应用[J]. 王绍钢,王苏程,张磊. 金属学报. 2013(08)
[6]二次热等静压对TC4合金组织的影响[J]. 叶呈武,张绪虎,王亮,贾文军,郎泽保. 材料热处理学报. 2013(06)
[7]大尺寸薄壁钛合金筒体结构的离心精密铸造[J]. 杨锐,崔玉友,贾清,刘荣华,李伟. 宇航材料工艺. 2013(03)
[8]一种快速凝固粉末冶金高温钛合金微观组织特征研究[J]. 李少强,陈志勇,王志宏,刘建荣,王清江,杨锐. 金属学报. 2013(04)
[9]一种快速凝固高温钛合金粉末的热等静压成形致密化过程及其机制研究[J]. 李少强,陈志勇,王志宏,刘建荣,王清江,杨锐. 材料研究学报. 2013(01)
[10]粉末粒度偏析对Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金拉伸性能的影响[J]. 程文祥,徐磊,雷家峰,刘羽寅,杨锐. 中国有色金属学报. 2013(02)
博士论文
[1]难加工材料热等静压近净成形工艺基础及零件性能研究[D]. 王基维.华中科技大学 2012
[2]金属粉末热等静压致密化数值模拟与试验研究[D]. 刘国承.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]EBM法Ti-6Al-4V合金组织与力学性能研究[D]. 王哲.沈阳大学 2013
本文编号：3249232
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同成形工艺制备Ti-6A1-4V的疲劳性能[9]
包套体热等静压前后对比
度的粉末（250 urn以下）具有较好的流动性。由表3.3绘制粉末流动性与粉末粒度和漏斗口径关系的云图（图3.5)。由图3.5可知，粉末的流动性不仅与粉末粒度有关，而且与注粉口的直径有关。当漏斗口径为06mm和￠8 mm时，当粉末的粒度低于80 pm时，其流动性明显降低；而当漏斗口径为010 mm时，所有粒度区间粉末的流动性均较好。假定粉末表面存在卫星球不会影响粉末的流动性，PREP法制备的预合金粉末，其粒度分布相对集中，平均粒度一般在130-180 urn之间。由表3.4可以推测PREP预合金粉末的流动性优于EIGA预合金粉末，然而其振实密度在62%-64%之间
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Hot Isostatic Pressing Conditions and Cooling Rate on Microstructure and Properties of Ti-6Al-4V Alloy from Atomized Powder[J]. Lei Xu,Ruipeng Guo,Chunguang Bai,Jiafeng Lei,Rui Yang. Journal of Materials Science & Technology. 2014(12)
[2]包套设计对典型粉末钛合金拉伸性能的影响[J]. 郭瑞鹏,徐磊,柏春光,吴杰,王清江,杨锐. 中国有色金属学报. 2014(08)
[3]粉末冶金Ti2AlNb合金的制备及持久寿命[J]. 吴杰,徐磊,卢斌,崔玉友,杨锐. 材料研究学报. 2014(05)
[4]脉冲熔融-飞行时间质谱法测定钛中氦和氩[J]. 朱跃进,胡少成. 冶金分析. 2013(10)
[5]高分辨透射X射线三维成像在材料科学中的应用[J]. 王绍钢,王苏程,张磊. 金属学报. 2013(08)
[6]二次热等静压对TC4合金组织的影响[J]. 叶呈武,张绪虎,王亮,贾文军,郎泽保. 材料热处理学报. 2013(06)
[7]大尺寸薄壁钛合金筒体结构的离心精密铸造[J]. 杨锐,崔玉友,贾清,刘荣华,李伟. 宇航材料工艺. 2013(03)
[8]一种快速凝固粉末冶金高温钛合金微观组织特征研究[J]. 李少强,陈志勇,王志宏,刘建荣,王清江,杨锐. 金属学报. 2013(04)
[9]一种快速凝固高温钛合金粉末的热等静压成形致密化过程及其机制研究[J]. 李少强,陈志勇,王志宏,刘建荣,王清江,杨锐. 材料研究学报. 2013(01)
[10]粉末粒度偏析对Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金拉伸性能的影响[J]. 程文祥,徐磊,雷家峰,刘羽寅,杨锐. 中国有色金属学报. 2013(02)
博士论文
[1]难加工材料热等静压近净成形工艺基础及零件性能研究[D]. 王基维.华中科技大学 2012
[2]金属粉末热等静压致密化数值模拟与试验研究[D]. 刘国承.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]EBM法Ti-6Al-4V合金组织与力学性能研究[D]. 王哲.沈阳大学 2013
本文编号：3249232
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3249232.html
