粉末冶金制备Ti-22Al-25Nb-2V合金及其性能研究

发布时间：2023-10-04 02:29

　　作为能替代航天航空工业飞行器发动机传统高密度镍基高温合金的新材料,具有正交结构O相为基体的Ti-Al系新型金属间化合物Ti2AlNb基合金被寄予了极大的期望。然而,Ti2AlNb基合金相变复杂,性能受显微组织变化敏感,且所含各元素之间熔点、蒸汽压和密度等相差很大,获得成分准确均匀,组织致密的铸锭困难。粉末冶金法制备Ti2AlNb基合金凭借其成分的可设计性,均匀的组织和优良的性能逐渐受到关注。本课题旨在探索粉末冶金法制备Ti-22Al-25Nb-2V合金的工艺路线,并对所制备的合金进行性能研究。采用粉末冶金法制备取得Ti-22 Al-25 Nb-2 V合金,利用OM、SEM、EDS以及XRD等手段对预合金致密化影响因素、预烧处理和反应烧结合金组织结构及热处理合金显微组织进行了研究,并对固溶-时效处理合金进行了硬度、密度测试和压缩实验。结果表明:(1)高径比为1:5,1200 MPa保压10 min成型预合金,经630℃预烧处理4 h,随后1000℃高温反应烧结1.5 h合金组织均匀,微观质量良好。片状的α₂相镶嵌在基体B2相,部分边缘与针状、板条状O相连接,和基体B...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题目的和意义
    1.2 Ti2AlNb基合金研究现状
    1.3 Ti2AlNb基合金相及相转变
        1.3.1 相及相结构
        1.3.2 相转变行为
    1.4 Ti2AlNb基合金性能
        1.4.1 相组成与性能
        1.4.2 成分与性能
        1.4.3 热机械处理工艺与性能
    1.5 Ti2AlNb基合金性能优化
        1.5.1 成分设计
        1.5.2 组织优化
    1.6 研究内容及实验方案
2 Ti-22Al-25Nb-2V合金制备
    2.1 实验台搭建
        2.1.1 制作手套操作箱
        2.1.2 加工压制模具
        2.1.3 其他仪器及设备
    2.2 粉末冶金法制备Ti-22Al-25Nb-2V合金
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 粉末冶金工艺探索
        2.2.3 热处理试样制备
    2.3 本章小结
3 Ti-22Al-25Nb-2V合金分析测试方法
    3.1 Ti-22Al-25Nb-2V合金组织结构分析
        3.1.1 金相组织观察
        3.1.2 扫描电镜显微组织观察
        3.1.3 X射线衍射分析
    3.2 Ti-22Al-25Nb-2V合金性能测试
        3.2.1 显微硬度测试
        3.2.2 相对密度测试
        3.2.3 压缩性能测试
    3.3 本章小结
4 粉末冶金Ti-22Al-25Nb-2V合金工艺研究
    4.1 引言
    4.2 粉末冶金Ti-22Al-25Nb-2V预合金致密化研究
        4.2.1 压制成型预合金相对密度
        4.2.2 压制成型预合金显微结构
    4.3 预烧处理对Ti-22Al-25Nb-2V合金组织结构影响
        4.3.1 预烧处理合金组织形貌
        4.3.2 预烧处理合金相研究
    4.4 反应烧结Ti-22Al-25Nb-2V合金显微组织研究
        4.4.1 烧结温度对合金显微组织影响
        4.4.2 烧结时间对合金显微组织影响
    4.5 本章小结
5 热处理Ti-22Al-25Nb-2V合金显微组织及性能研究
    5.1 引言
    5.2 固溶处理Ti-22Al-25Nb-2V合金组织结构
    5.3 固溶-时效处理Ti-22Al-25Nb-2V合金组织结构
    5.4 热处理Ti-22Al-25Nb-2V合金性能
        5.4.1 显微硬度
        5.4.2 相对密度
        5.4.3 压缩性能
    5.5 本章小结
6 结论
参考文献
作者攻读学位期间发表学术成果清单
致谢



本文编号：3851131