学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

快速凝固钛合金的组织与性能研究

作　者: 娄军
导　师: 张钧
学　校: 沈阳大学
专　业: 材料学
关键词: 快速成形 TC18 柱状晶组织拉伸性能
分类号: TG146.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 136次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

TC18合金是一种析出相强化的过渡型α+β钛合金,相当于前苏联的BT22合金,其名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe。由于其具有较高的Mo当量且含有Cr和Fe (各约1.0wt.%),具有与Ti-1023合金相当的热处理强化效应以及较高的淬透性,适合于制造大型航空承力结构件。金属零件的快速成形技术是近十几年来发展起来的新型增材制造技术,可以由零件的三维数字模型驱动,直接制造出近净成形的结构,而无需任何模具。与传统锻造方法相比,具有周期短,成本低、柔性好的特点。上世纪90年代中期,国内外几乎同时开展了相关研究,目前已有应用于航空领域的报道。电子束快速成形是利用电子束作为热源熔化金属材料实现堆积成形的技术。由于快速成形技术是结合了材料制备和成形制造的复合加工过程,与材料相关的基础性研究工作还有待深入研究。本文采用电子束快速成形技术获得一种TC18钛合金的柱状晶组织,研究了热处理工艺对其析出相及拉伸性能的影响。在740-830℃温度范围内固溶,然后在550℃时效处理,随着固溶温度升高,快速成形TC18显微组织中初生α相数量和长宽比都减小,沿柱状晶方向强度呈上升趋势,塑性呈下降趋势;在830℃固溶处理后,在550~650℃时效温度范围内,随着时效温度的升高,沿柱状晶方向的强度呈下降趋势,而塑性呈上升趋势;拉伸性能随热处理工艺的变化主要取决于热处理过程中产生的二次α相;断面分析发现了延性韧窝和沿晶+准解理两种不同类型的断口形貌,在相同的热处理形式下对应的拉伸塑性数据比较分散,并对其形成原因进行了分析。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-27
  1.1 快速凝固技术概述  11
    1.1.1 快速凝固材料的主要组织特征  11
    1.1.2 快速凝固技术的主要方法  11
  1.2 钛合金快速凝固技术的研究现状  11-25
    1.2.1 钛合金的组织与性能  11-13
    1.2.2 钛合金及其合金元素与分类  13-16
    1.2.3 TC18 合金的组织结构特点  16-20
    1.2.4 TC18 钛合金研究进展  20-23
    1.2.5 国内外钛合金快速凝固研究现状  23-25
  1.3 本文研究的意义及内容  25-27
2 试验材料与试验方法  27-36
  2.1 试验材料  27-32
    2.1.1 试验合金  27-28
    2.1.2 热处理工艺前的组织  28-30
    2.1.3 热处理工艺的选择  30-32
  2.2 试样制备  32-34
    2.2.1 试样规格、尺寸  32-34
  2.3 实验方法  34
    2.3.1 拉伸实验方法  34
    2.3.2 疲劳实验方法  34
  2.4 组织及断口观察  34-36
    2.4.1 金相样品的制备  34
    2.4.2 X 射线样品  34
    2.4.3 断口样品的准备  34
    2.4.4 微拉伸样品的准备  34-36
3 TC18 成型件合金中热处理制度对显微组织的影响  36-50
  3.1 单一固溶处理对TC18 显微组织的影响  36-38
  3.2 单一时效处理对TC18 显微组织的影响  38-43
  3.3 固溶+时效热处理制度对显微组织的影响  43-48
    3.3.1 相同时效条件下，不同固溶温度对显微组织的影响  43-45
    3.3.2 相同固溶条件下，不同时效温度对显微组织的影响  45-48
  3.4 三重热处理制度下的显微组织  48
  3.5 小结  48-50
4 显微组织对快凝成型件拉伸性能的影响  50-57
  4.1 成形件原始组织对拉伸性能的影响  50
  4.2 单一时效热处理制度对拉伸性能的影响  50-52
    4.2.1 KTC18 样品在不同时效条件下相同方向的拉伸性能  50-51
    4.2.2 KTC18 样品在不同时效条件下不同方向的拉伸性能  51-52
  4.3 固溶+时效热处理制度对拉伸性能的影响  52-55
    4.3.1 相同固溶条件下，不同时效温度对拉伸性能的影响  52-54
    4.3.2 相同时效条件下，不同固溶温度对拉伸性能的影响  54-55
  4.4 三重热处理制度对拉伸性能的影响  55
  4.5 小结  55-57
5 成形件断口显微组织分析  57-70
  5.1 成形件各方向宏观拉伸断口形貌分析  57-60
  5.2 晶界形貌在纵向和横向拉伸性能的差异  60-61
  5.3 成形件各向异性分析  61-65
  5.4 成形件疲劳断口形貌分析  65-69
  5.5 小结  69-70
6 结论  70-71
参考文献  71-76
硕士期间发表的学术论文  76-77
致谢  77-78

快速凝固钛合金的组织与性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文