資源描述:
《機(jī)械合金化與熱壓燒結(jié)制備tial基合金的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要金屬間化合物作為有潛力的高溫結(jié)構(gòu)材料已展現(xiàn)出了優(yōu)良的性能。特別是TiAI基合金,是一種非常有潛力的航空航天用高溫結(jié)構(gòu)材料。與Ni基高溫合金相比,TiAI基合金具有密度低,高溫強(qiáng)度高,抗氧化性能好等優(yōu)點(diǎn)。但Tim基合金室溫延性很低,加工成形非常困難,從而阻礙了其廣泛的使用。因此目前的研究工作主要集中在解決室溫延性低的方面上。機(jī)械合金化(MA)作為一種粉末冶金方法可以獲得具有超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的材料。因此利用機(jī)械合金化法制備的TtAI基合金有望提高其室溫延性和可加工性。本論文的主要工作是利用機(jī)械合金化
2、與熱壓燒結(jié)制備TtAl基合金,并研究其顯微組織及力學(xué)性能。首先采用掃描電鏡(SEM)、X.ray衍射和示差掃描量熱法(DSC)研究了Ti-48at%Al混合粉末機(jī)械合金化過程中的顯微組織演變。結(jié)果表明:隨著球磨過程的進(jìn)行,Ti-48at%A1顆粒逐漸等軸化,粒度變小并逐漸細(xì)化至納米尺寸,粒度分布變窄。在此過程中并沒有發(fā)現(xiàn)Ti-A1金屬間化合物的形成。此外研究了高能球磨Ti/AI混合粉熱壓燒結(jié)過程的致密化行為,并進(jìn)行了熱壓燒結(jié)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。結(jié)果表明,與增加燒結(jié)壓力、提高燒結(jié)溫度或延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間的作用相同,高能球磨對(duì)砸
3、,舢混合粉末熱壓燒結(jié)過程的致密化具有促進(jìn)作用,且效果更加顯著。球磨時(shí)間越長(zhǎng),燒結(jié)體越致密。以球磨40h的粉末為原料,經(jīng)1300℃熱壓燒結(jié)可獲得密度為3.971g/em3,致密度高達(dá)99..55%的Ti舢基合金。最后研究了利用機(jī)械合金化和熱壓燒結(jié)制備的TiAI基合金的顯微組織及其力學(xué)性能。結(jié)果表明,采用此方法能制備出成分均勻,顯微組織細(xì)小的TiAl基合金。粉末冶金TiAI基合金的力學(xué)性能與其顯微組織有密切的關(guān)系,顯微組織越細(xì)小,其室溫強(qiáng)度及延性越高。關(guān)鍵詞:TiAI基合金,機(jī)械合金化,熱壓燒結(jié),顯微組織,力學(xué)性能武漢理工
4、大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractIntermetatliccompoundspossessmanyattractivepropertiesforlpotentialhightemperatureapplications.Titaniumaluminide—basealloys,inparticular,havebeenpotentiallydevdopedforuseinthermalprotectionsystems,enginesandaircraftturbines.Thesealloyofferthecombi
5、nationoflowdensitBattractivehigh-temperaturepropenicsandhigh—specificpropertiescomparedtotheincumbentNi-basesuperalloys.AmajordisadvantageofTiAlalloys,however,istherepoorroom-temperatureductilityandworkability.SuchlowRTductilityposesamajorobstacletothewidespread
6、useofthesematerials,andrecentstudiesanddevelopmentshavefocusedonovercomingthisproblem.Mechanicalalloying(MA)isknownasapowdermetallurgyprocessingrouteforproducingcompactswithanultrafinegrainstructure.Therefore,titaniumaluminidesproducedbyMAaleexpected。toexhibitim
7、provedworkabilityatadecreasedtemperature.ThemajourworkofthisstudyisThemajourworkofthisstudyispreparationofTiAl一basealloysbymechanicalalloyingandhot—pressingsinteringoandtheirmicrostructureandmechanicalpropertiesstudied.Atfirst,blendedpowderwiththenominalcomposit
8、ionTis2A14swasmechanicallyalloyedinaplanetaryballmilling.Thestructureevolutioninthepowderwascharacterizedbyscanningelectronmicroscope,X-raydiffractionanddifferentialt