高Nb-TiAl合金粉末注射成形工艺研究
发布时间：2023-06-15 20:13
在合金领域,TiAl合金是一种较有潜力的高温合金材料,具有较高的抗氧化能力并且在高温条件下具有较高的力学性能,因此在航天航空领域、汽车领域等得到了广泛的应用。目前,在国内已经展开了TiAl合金在工业中的研究。但是由于TiAl合金材料的性质,导致了其在常温条件下的较难加工。本论文针对TiAl合金存在的加工困难问题,采用金属注射成形工艺(MIM工艺)制备高Nb-TiAl合金,对其脱脂与烧结工艺进行了研究,得到如下结论:1)通过进行溶剂脱脂试验发现:溶剂脱脂过程中,同一脱脂时间条件下,脱脂温度越高,粘结剂的脱除率越高;同一脱脂温度条件下,脱脂时间越长,粘结剂的脱除率越高;脱脂条件相同的情况下(脱脂温度与脱脂时间均相同),坯样厚度越薄,粘结剂脱除率越高,溶剂脱脂过程中出现缺陷的几率越低;试样表面积与体积的比越大,粘结剂脱除率越高。溶剂脱脂受脱脂温度、脱脂时间、试样形状等多个因素影响。对比分析后得出:高Nb-TiAl合金粉末注射成形工艺中溶剂脱脂的最佳脱脂条件为脱脂温度70℃,脱脂溶液为单一的三氯乙烯溶液,脱脂时间12小时。2)通过研究本次注射时使用的粘结剂的特点,结合试样DSC测试,从而确定了...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 金属粉末注射成形简介
1.1.1 金属粉末注射成形工艺过程概述
1.1.2 金属粉末注射成形技术的工艺优点
1.1.3 金属粉末注射成形技术在工业领域的应用
1.1.4 金属粉末注射成形技术的兴起与发展
1.1.5 金属粉末注射成形技术的发展方向及现状
1.2 金属粉末注射成形技术工艺特点及现状
1.2.1 粉末
1.2.2 粘结剂
1.2.3 喂料的混炼
1.2.4 注射成形
1.2.5 脱脂与烧结
1.3 本文的研究内容
1.4 研究过程
1.5 研究特色
第2章 试验材料与试样制备及分析方法
2.1 试验材料
2.2 试验设备
2.3 试样制备
2.4 试验方案的制定
2.5 试样的性能测试与分析方法
2.5.1 试样实际密度的测试
2.5.2 试条维氏硬度的测试
2.5.3 试条的弯曲性能测试
2.5.4 烧结后线收缩率的计算
2.5.5 试样脱脂率的计算
2.6 试条的显微组织观察及分析
第3章 溶剂脱脂工艺的研究
3.1 溶剂脱脂的机理
3.2 工艺参数对溶剂脱脂的影响
3.2.1 脱脂温度对溶剂脱脂率的影响
3.2.2 脱脂时间对溶剂脱脂率的影响
3.2.3 脱脂坯件厚度对溶剂脱脂率的影响
3.2.4 脱脂坯件的表面积与体积之比对溶剂脱脂率的影响
3.3 试样溶剂脱脂后的显微形貌与硬度的分析
3.3.1 显微形貌分析
3.3.2 硬度分析
3.4 溶剂脱脂过程中的保形和缺陷分析
3.5 本章小结
第4章 热脱脂工艺研究
4.1 热脱脂过程及其机理
4.2 溶剂脱脂后的热脱脂工艺研究
4.2.1 试样的DSC测试及热脱脂工艺曲线的研究
4.2.2 热脱脂后的脱脂率与表面显微形貌及XRD衍射分析
4.3 热脱脂缺陷与避免
4.4 本章小结
第5章 脱脂坯烧结工艺研究
5.1 注射成形烧结理论基础
5.1.1 烧结基本原理
5.1.2 高Nb-TiAl合金烧结机理
5.2 高Nb-TiAl合金MIM烧结工艺曲线图
5.3 烧结试验结果分析
5.3.1 线收缩率分析
5.3.1.1 长条试样的线收缩率
5.3.1.2 拉伸试样的线收缩率
5.3.1.3 涡轮试样的线收缩率
5.3.2 烧结密度分析
5.3.3 抗弯强度分析
5.3.4 烧结体的维氏硬度分析
5.3.5 XRD衍射图样分析
5.3.6 显微组织分析
5.3.6.1 腐蚀表面显微组织观察
5.3.6.2 烧结体表面组织成分确定
5.3.7 抗弯测试断口形貌分析
5.4 烧结缺陷及其控制
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
本文编号：3833591
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 金属粉末注射成形简介
1.1.1 金属粉末注射成形工艺过程概述
1.1.2 金属粉末注射成形技术的工艺优点
1.1.3 金属粉末注射成形技术在工业领域的应用
1.1.4 金属粉末注射成形技术的兴起与发展
1.1.5 金属粉末注射成形技术的发展方向及现状
1.2 金属粉末注射成形技术工艺特点及现状
1.2.1 粉末
1.2.2 粘结剂
1.2.3 喂料的混炼
1.2.4 注射成形
1.2.5 脱脂与烧结
1.3 本文的研究内容
1.4 研究过程
1.5 研究特色
第2章 试验材料与试样制备及分析方法
2.1 试验材料
2.2 试验设备
2.3 试样制备
2.4 试验方案的制定
2.5 试样的性能测试与分析方法
2.5.1 试样实际密度的测试
2.5.2 试条维氏硬度的测试
2.5.3 试条的弯曲性能测试
2.5.4 烧结后线收缩率的计算
2.5.5 试样脱脂率的计算
2.6 试条的显微组织观察及分析
第3章 溶剂脱脂工艺的研究
3.1 溶剂脱脂的机理
3.2 工艺参数对溶剂脱脂的影响
3.2.1 脱脂温度对溶剂脱脂率的影响
3.2.2 脱脂时间对溶剂脱脂率的影响
3.2.3 脱脂坯件厚度对溶剂脱脂率的影响
3.2.4 脱脂坯件的表面积与体积之比对溶剂脱脂率的影响
3.3 试样溶剂脱脂后的显微形貌与硬度的分析
3.3.1 显微形貌分析
3.3.2 硬度分析
3.4 溶剂脱脂过程中的保形和缺陷分析
3.5 本章小结
第4章 热脱脂工艺研究
4.1 热脱脂过程及其机理
4.2 溶剂脱脂后的热脱脂工艺研究
4.2.1 试样的DSC测试及热脱脂工艺曲线的研究
4.2.2 热脱脂后的脱脂率与表面显微形貌及XRD衍射分析
4.3 热脱脂缺陷与避免
4.4 本章小结
第5章 脱脂坯烧结工艺研究
5.1 注射成形烧结理论基础
5.1.1 烧结基本原理
5.1.2 高Nb-TiAl合金烧结机理
5.2 高Nb-TiAl合金MIM烧结工艺曲线图
5.3 烧结试验结果分析
5.3.1 线收缩率分析
5.3.1.1 长条试样的线收缩率
5.3.1.2 拉伸试样的线收缩率
5.3.1.3 涡轮试样的线收缩率
5.3.2 烧结密度分析
5.3.3 抗弯强度分析
5.3.4 烧结体的维氏硬度分析
5.3.5 XRD衍射图样分析
5.3.6 显微组织分析
5.3.6.1 腐蚀表面显微组织观察
5.3.6.2 烧结体表面组织成分确定
5.3.7 抗弯测试断口形貌分析
5.4 烧结缺陷及其控制
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
本文编号：3833591
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