Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金放电等离子烧结致密化及组织性能研究

发布时间：2023-11-08 19:18

　　TiAl合金具有高比强度、高熔点、高比模量和良好的耐腐蚀性能,但其室温塑性低和难成形的特点导致其应用受到了限制。本文利用快速凝固制备晶粒细小、组织均匀的Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金粉末,并且采用放电等离子烧结方法制备Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金,研究不同烧结条件参数下合金的组织和力学性能,分析其烧结致密化机理,对最佳工艺参数合金进行了热变形实验,得到本构方程以及热加工图,并对其热变形过程中的组织演变规律进行了研究,确定适宜的热变形工艺参数范围。气雾化制备Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金粉末的快速凝固组织为亚稳定的α2相组织特征。粉末的冷却速度均高于104K/s,且随着冷却速度的增大,粉末内部凝固组织从树枝晶转变为胞状晶。采用DSC测定其共析温度Te约为1250℃,α相转变点Tα温度约为1310℃。通过放电等离子烧结的方式制备了Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金块体材料,随着烧结温度的升高,合金组织从非平衡初始组织逐渐变为近γ相组织、双态组织及全片层组织。烧结压力50MPa下,当烧结温度超过1150℃时,合金致...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 TiAl基合金发展
        1.2.1 TiAl基合金组织及性能
        1.2.2 TiAl基合金元素影响
        1.2.3 TiAl基合金制备工艺
    1.3 TiAl基合金热变形行为
        1.3.1 TiAl基合金的热变形行为现状
        1.3.2 热变形本构方程
        1.3.3 热加工过程中材料的动态变化
        1.3.4 TiAl基合金的热加工图
    1.4 主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验材料的制备
    2.2 主要测试及分析方法
        2.2.1 粒度分析
        2.2.2 差热分析
        2.2.3 微观组织分析
        2.2.4 硬度测试
        2.2.5 室温压缩测试
        2.2.6 高温压缩实验
第3章 Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金粉末性能表征及烧结行为
    3.1 引言
    3.2 合金粉末快速凝固制备及组织性能表征
        3.2.1 合金粉末制备及凝固特征
        3.2.2 合金粉末冷却速度与凝固组织
        3.2.3 合金粉末的纳米压痕性能
        3.2.4 合金粉末的DSC测试
    3.3 合金粉末SPS烧结成形规律及机理
        3.3.1 SPS工艺参数
        3.3.2 温度对烧结成形的影响规律
        3.3.3 压力对烧结成形的影响规律
        3.3.4 烧结时间对烧结成形的影响规律
        3.3.5 粉末粒度对烧结成形的影响规律
        3.3.6 SPS烧结成形机理
    3.4 本章小结
第4章 烧结态Ti-46.5Al-2.15Cr-1.90Nb合金高温变形行为及组织演变规律
    4.1 序言
    4.2 烧结态合金的高温变形行为
        4.2.1 烧结态合金高温变形应力应变曲线
        4.2.2 烧结态合金的高温变形本构方程
        4.2.3 烧结态合金的热加工图
    4.3 烧结态合金高温变形组织演变规律
        4.3.1 变形温度对变形组织的影响
        4.3.2 变形速率对变形组织的影响
        4.3.3 不同热变形参数对再结晶的影响
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3861583