Ti-43Al-9V-Y合金粉末热等静压工艺及组织性能研究

发布时间：2023-04-05 11:20

　　γ-TiAl基合金具有密度低、比强度高、抗燃性能、抗蠕变性能好等优点,作为一种轻质高温结构材料在航空航天领域具有重大应用前景。其中,beta-gamma系TiAl合金通过引入无序β相,极大提高了合金的高温变形能力,有利于后续高温锻造、轧制等工艺的开展。因此,本文采用气雾化法制粉并结合热等静压烧结技术制备出beta-gamma系Ti-43Al-9V-Y合金,通过XRD、SEM、TEM、EBSD以及室温、高温拉伸等分析测试手段对烧结态Ti-43Al-9V-Y合金的显微组织及力学性能进行表征;并对其进行后续热处理,研究不同的热处理工艺对合金显微组织及室温力学性能的影响规律。通过有限元分析软件MSC.Marc对Ti-43Al-9V-Y预合金粉末热等静压的成形过程建立热力耦合模型,研究温度、压力、保温时间等工艺条件对烧结过程的影响,通过分析粉末位移、相对密度的变化,总结出加工参数对粉体致密化过程的影响规律,确定出最佳的烧结工艺为1200℃/140MPa下保温保压5h。选取最佳工艺条件下获得的热等静压坯料进行分析,发现块状件在成形过程中整体发生了不均匀的收缩变形,位移最大出现在包套端面的中心位置,...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 TiAl合金的研究现状及发展趋势
        1.2.1 TiAl合金的发展历程
        1.2.2 TiAl合金的晶体结构
        1.2.3 TiAl合金的组织特征
        1.2.4 TiAl合金的力学性能
        1.2.5 合金元素对TiAl合金的影响
    1.3 TiAl合金的制备与热处理
        1.3.1 TiAl合金的制备技术
        1.3.2 热等静压技术
        1.3.3 TiAl合金的热处理
    1.4 TiAl合金烧结过程及其有限元模拟
    1.5 本文的研究意义及内容
第2章 实验材料及分析方法
    2.1 实验材料的制备
        2.1.1 有限元模拟
        2.1.2 热等静压
        2.1.3 热处理
    2.2 研究路线
    2.3 实验分析测试方法
        2.3.1 热分析实验(DSC)
        2.3.2 显微组织和相分析
        2.3.3 合金密度测试
        2.3.4 室温拉伸性能测试
        2.3.5 高温拉伸性能测试
第3章 合金粉末热等静压烧结过程有限元分析
    3.1 引言
    3.2 有限元模型及材料参数
    3.3 工艺参数对热等静压过程的影响
    3.4 粉体变形及致密化过程
    3.5 本章小结
第4章 烧结态Ti-43Al-9V-Y合金组织及性能研究
    4.1 引言
    4.2 热等静压制备Ti-43Al-9V-Y合金
    4.3 烧结态Ti-43Al-9V-Y合金的显微组织
        4.3.1 合金的相组成
        4.3.2 合金的显微组织
    4.4 烧结态Ti-43Al-9V-Y合金的力学性能
        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 热处理对烧结态Ti-43Al-9V-Y合金组织性能的影响
    5.1 引言
    5.2 合金相变过程及热处理工艺
        5.2.1 Ti-43Al-9V-Y合金的相变
        5.2.2 热处理工艺参数
    5.3 热处理对烧结态合金显微组织的影响
    5.4 热处理对烧结态合金力学性能的影响
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3783323