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快速凝固钛合金组织和性能

收藏本文 2024-03-20 点赞:8133 浏览:32494 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:TC18合金是一种析出相强化的过渡型α+β钛合金,于前苏联的BT22合金,其名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe。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。金属零件的成形技术是近十几年来发展的新型增材制造技术,可以由零件的三维数字模型驱动,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研究,已有应用于航空领域的报道。电子束成形是利用电子束作为热源熔化金属实现堆积成形的技术。成形技术是了制备和成形制造的复合加工,与的基础性研究工作还有待深入研究。电子束成形技术一种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,固溶温度升高,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,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,并对其形成原因了分析。关键词:成形论文TC18论文柱状晶组织论文拉伸性能论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    1 绪论11-27

    1.1 凝固技术概述11

    1.1.1 凝固的主要组织特征11

    1.1.2 凝固技术的主要方法11

    1.2 钛合金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 国内外钛合金凝固研究现状23-25

    1.3 研究的及内容25-27

    2 试验与试验方法27-36

    2.1 试验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 70-71

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