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《β凝固高Cr鑄造TiAl基合金顯微組織及力學(xué)性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文β凝固高Cr鑄造TiAl基合金顯微組織及力學(xué)性能研究姓名：王勇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：王健農(nóng)20050301相可以從p相中六個(gè)等同的晶面析出((110)，(110)，(101)，(101)．(ol1)，(011))．此外，由于B穩(wěn)定元素的作用，能使部分凝固初期形成的D相保留到室溫，這進(jìn)一步抑制了a晶粒在高溫區(qū)的長(zhǎng)大。通過(guò)針對(duì)性地對(duì)D凝固高Cr合金化TiAI基合金的研究發(fā)現(xiàn)，這一合金突出的性能是在鑄態(tài)就具有良好的超塑性性能。在850"0，l×104S．‘變形條件下，延伸率達(dá)到628％。與其他超塑性Ti觸基合金相比具有優(yōu)良的
2、超塑性變形指標(biāo)，并且與以往獲得超塑性TiAI基合金材料所必須的熱機(jī)械加工工藝如擠壓或鍛造而言，大為簡(jiǎn)化。它具有良好超塑性的原因歸結(jié)于兩點(diǎn)：鑄態(tài)組織細(xì)小均勻，為晶界滑動(dòng)提供了前提條件：組織中大量的p相在變形過(guò)程產(chǎn)生有序無(wú)序轉(zhuǎn)變和p叫相變來(lái)協(xié)調(diào)晶界滑動(dòng)，使之能順利進(jìn)行。進(jìn)一步通過(guò)對(duì)合金成分對(duì)高Cr鑄造nAl基合金超塑性變形影響的研究發(fā)現(xiàn)，添加微量元素W(0．5％)，降低Cr含量(8％_6％)，提高趾含量(44％寸46％)，都會(huì)有損于超塑性變形能力，這是因?yàn)檫@樣的成分改變都降低了合金中的p相含量，使晶粒尺寸變大。而對(duì)于6凝固高Cr鑄造TiAI基合金的拉伸強(qiáng)度而言，鑄
3、態(tài)材料的室溫強(qiáng)度達(dá)到640MPa，高于傳統(tǒng)鑄造合金(<550MPa)，并且高溫強(qiáng)度也有相應(yīng)的提高。強(qiáng)度提高的原因主要源自?xún)蓚€(gè)方面：晶粒的細(xì)化；高合金化和多組元化帶來(lái)的固溶強(qiáng)化。p凝固高Cr合金化TiAI基合金還可以通過(guò)熱處理進(jìn)一步強(qiáng)化，因?yàn)榧?xì)晶鑄態(tài)組織并不是最優(yōu)化的組織結(jié)構(gòu)，還未達(dá)到完全層片化。熱處理優(yōu)化研究發(fā)現(xiàn)，可通過(guò)一步熱處理獲得細(xì)晶(---50I-tm)全層狀結(jié)構(gòu)，與以前獲得細(xì)晶全層狀結(jié)構(gòu)的多步熱處理工藝相比，大為簡(jiǎn)化。組織的優(yōu)化導(dǎo)致合金室溫抗拉強(qiáng)度提高至710MPa，高溫強(qiáng)度也有了相應(yīng)的提高，達(dá)到了變形nAl基合金的水平，這對(duì)提高合金的性能，簡(jiǎn)化高強(qiáng)T
4、iAl基合金的制備和處理工藝具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：TiAl基合金，合金化，凝固路線(xiàn)，組織細(xì)化，細(xì)晶超塑性，晶界滑動(dòng)，熱處理，力學(xué)性能II英文摘要ANINVESTIGATIoNONMICROSTRUCTUREANDMECHANICALPRoPERTIESoFHIGH—CrCASTT認(rèn)IALLoYSOBTAJNEDBYpSOLIDIFICATIONABSTRACTAmongthematerialsbasedonintermetallics，TiAIalloysareattractiveandpotentialforhjghtemperatureappli
5、cationsinaerospaceandautomobileindustriesduetotheiroutstandingproperties，suchaslowdensity,highstrengthretentionathighservicetemperaturesandgoodoxidationandcreepresistances．Butthereisashortcomingforthisalloy：lowductilityatroomtemperatureresultinginpoorworkability．Thereforethenear-net
6、-formingtechniques，whichcallavoidmachiningtomaximumextent,alereceivingmuchattention．Amongthesetechniques，precisecastingandsuperplasticformingaletwoofthemostpromisingones．TiAIingotsobtainedbyfollowingthetraditionalo【solidificationgenerallyhadacoarsecolumnar-grainedmicrostructure．This
7、kindofmicrostructureresultedini11feriormechanicalpropertiesandthuswouldbedeleteriousforprecision—castparts．Furthermore，thecoarsecolumnar-grainedmicrostructurecailnotmeettherequirementsforfine-grainedsuperplasticity,andconsequentlyCannotbeappliedforsuperplasticforming．Tooptimizethemi
8、crostructureforthei
