Ti/Al/Nb复合粉末制备及热压烧结研究

发布时间：2023-06-05 02:10

　　TiAl基合金材料由于其具有密度低、高温强度高、高温抗蠕变性能好等优点,有望发展成为新一代轻质耐热金属结构材料。其中,γ-TiAl合金则成为了高温结构应用的前沿候选材料,它具有低密度、高比强度、高比刚度、良好的热稳定性和优异的高温力学性能。Nb少量添加可以提高抗氧化和抗蠕变能力,添加量在5%和10%之间添加可以增加高温强度。但高Nb-TiAl合金的脆性与高温变形抗力很高,一般铸造方式得到的合金组织粗大、不均匀。本文采用粉末冶金工艺元素粉末制备法制备成分为Ti-45Al-8.5Nb(at.%)合金,对材料的机械球磨工艺、室温压制规律和真空热压烧结工艺以及所得合金的显微组织与力学性能进行了系统化的研究。采用机械球磨工艺细化了Ti/Al/Nb三元合金复合粉末,对在不同控制剂、球料比、球磨转速、球磨时间的球磨参数下得到的三元复合粉末进行了粉末形貌、粒径、均匀性和合金化与否进行了分析。结果表明,控制剂能使粉末能连续细化,球料比为20:1时;粉末破碎效果明显加强;球磨转速为400rpm时球磨能量达到最高,400rpm时球磨粉末的粒径随时间的延长先减小再增加,最小可以到4.78μm;300rpm时球...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 γ-TiAl基合金研究现状
    1.3 机械球磨工艺研究现状
    1.4 压制过程研究现状
    1.5 真空热压反应烧结研究现状
    1.6 主要研究内容
第2章 实验材料及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方案
        2.2.1 机械球磨实验
        2.2.2 粉末压制实验
        2.2.3 粉末真空热压反应烧结实验
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 密度测试
        2.3.2 X射线衍射分析
        2.3.3 显微组织分析
        2.3.4 力学性能测试
第3章 Ti/Al/Nb复合粉末机械球磨工艺参数研究
    3.1 引言
    3.2 Ti/Al/Nb三元复合粉末形貌与显微组织
        3.2.1 控制剂对粉末的影响
        3.2.2 球料比对粉末的影响
        3.2.3 球磨转速对粉末的影响
        3.2.4 球磨时间对粉末的影响
    3.3 Ti/Al/Nb三元复合粉末物相及颗粒尺寸
        3.3.1 球磨后粉末物相分析
        3.3.2 球磨粉末平均粒度分布
    3.4 Ti/Al/Nb三元复合粉末球磨均匀性
    3.5 本章小结
第4章 Ti/Al/Nb粉末冷压过程致密化研究
    4.1 引言
    4.2 不同球磨参数的Ti/Al/Nb三元复合粉末冷压致密性研究
        4.2.1 球磨转速为300rpm的Ti/Al/Nb合金粉末冷压致密研究
        4.2.2 球磨转速为400rpm的Ti/Al/Nb合金粉末冷压致密研究
    4.3 压制参数对Ti/Al/Nb合金粉末冷压致密性影响
        4.3.1 不同压制压力对Ti/Al/Nb合金粉末的冷压致密性影响
        4.3.2 不同高径比对Ti/Al/Nb合金粉末的冷压致密性影响
    4.4 本章小结
第5章 热压烧结Ti/Al/Nb合金组织与性能研究
    5.1 引言
    5.2 Ti/Al/Nb三元复合粉末低温烧结工艺及组织特征
    5.3 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体致密度
    5.4 Ti/Al/Nb三元复合粉末高温烧结工艺及组织特征
        5.4.1 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体相组成
        5.4.2 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体显微组织
    5.5 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体均匀性
    5.6 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体孔洞形成
    5.7 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体力学性能
        5.7.1 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体显微硬度
        5.7.2 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体室温压缩
        5.7.3 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体高温压缩
    5.8 Ti/Al/Nb三元复合粉末烧结体抗氧化
    5.9 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3831476