王策:层状高Nb-TiAl复合板的制备及组织性能研究论文

王策:层状高Nb-TiAl复合板的制备及组织性能研究论文

本文主要研究内容

作者王策(2019)在《层状高Nb-TiAl复合板的制备及组织性能研究》一文中研究指出:TiAl基合金由于低密度、高弹性模量、高的抗蠕变和抗氧化能力,被认为是理想的高温结构材料。金属间化合物也因其本质的脆性难以使用传统的制造工艺如锻造、轧制等制备TiAl基合金板。受高强高韧的贝壳珍珠层由层状的硬质相和有机质构成的启发,本文以纯Ti箔、纯Al箔、纯Nb箔为原材料,通过热压烧结工艺以及随后的热处理工艺制备层状高Nb-TiAl复合板,该层状复合板由全片α2/γ晶层和等轴γ晶层交替排列而成。本文探索优化了层状高Nb-TiAl复合板的制备工艺,研究了复合板制备过程中组织变化规律、反应合成机理及力学性能。对采用580℃/2h/90MPa的真空热压工艺制备的界面结合良好的多层Ti/Al/Nb复合板在600700℃进行了不同保温时间的低温预热处理,确定了最佳低温预热处理工艺。在低温预热处理过程中,利用固液反应加快各元素之间的扩散,在Al层和Ti(Nb)层界面处生成新的(Ti,Nb)Al3反应层。随着反应层的增厚,Kirkendall效应产生的缝隙变得越来越宽。采用660℃/10h低温预热处理工艺,多层Ti/Al/Nb复合板的Al层基本上全部消耗,形成了(Ti,Nb)Al3。在高温热压处理阶段,(Ti,Nb)Al3和未反应的Ti层和Nb层继续发生扩散反应生成了高Nb-TiAl复合材料板,该层状高Nb-TiAl复合板由全片α2/γ晶层和等轴γ晶层交替排列而成。在全片层区域的γ相和α2相之间具有特殊的Blackburn取向关系:{0001}α2∥{111}γ和<11-20>α2∥<1-10>γ,在全片层内也出现了少量的γ孪晶组织。对制备的层状高Nb-TiAl复合板沿着两个不同的方向进行室温断裂韧性测试,加载方平行于法向的断裂韧性比加载方式垂直于法向的断裂韧性高25%左右,达到了14.5MPa·m1/2,断裂方式为解理断裂。层状高Nb-TiAl复合板900℃的抗拉强度达到400MPa,延伸率为5.5%。在等轴γ区为脆性的解理断裂,在全片层区为穿片层和沿片层混合断裂模式。

Abstract

TiAlji ge jin you yu di mi du 、gao dan xing mo liang 、gao de kang ru bian he kang yang hua neng li ,bei ren wei shi li xiang de gao wen jie gou cai liao 。jin shu jian hua ge wu ye yin ji ben zhi de cui xing nan yi shi yong chuan tong de zhi zao gong yi ru duan zao 、ga zhi deng zhi bei TiAlji ge jin ban 。shou gao jiang gao ren de bei ke zhen zhu ceng you ceng zhuang de ying zhi xiang he you ji zhi gou cheng de qi fa ,ben wen yi chun Tibo 、chun Albo 、chun Nbbo wei yuan cai liao ,tong guo re ya shao jie gong yi yi ji sui hou de re chu li gong yi zhi bei ceng zhuang gao Nb-TiAlfu ge ban ,gai ceng zhuang fu ge ban you quan pian α2/γjing ceng he deng zhou γjing ceng jiao ti pai lie er cheng 。ben wen tan suo you hua le ceng zhuang gao Nb-TiAlfu ge ban de zhi bei gong yi ,yan jiu le fu ge ban zhi bei guo cheng zhong zu zhi bian hua gui lv 、fan ying ge cheng ji li ji li xue xing neng 。dui cai yong 580℃/2h/90MPade zhen kong re ya gong yi zhi bei de jie mian jie ge liang hao de duo ceng Ti/Al/Nbfu ge ban zai 600700℃jin hang le bu tong bao wen shi jian de di wen yu re chu li ,que ding le zui jia di wen yu re chu li gong yi 。zai di wen yu re chu li guo cheng zhong ,li yong gu ye fan ying jia kuai ge yuan su zhi jian de kuo san ,zai Alceng he Ti(Nb)ceng jie mian chu sheng cheng xin de (Ti,Nb)Al3fan ying ceng 。sui zhao fan ying ceng de zeng hou ,Kirkendallxiao ying chan sheng de feng xi bian de yue lai yue kuan 。cai yong 660℃/10hdi wen yu re chu li gong yi ,duo ceng Ti/Al/Nbfu ge ban de Alceng ji ben shang quan bu xiao hao ,xing cheng le (Ti,Nb)Al3。zai gao wen re ya chu li jie duan ,(Ti,Nb)Al3he wei fan ying de Ticeng he Nbceng ji xu fa sheng kuo san fan ying sheng cheng le gao Nb-TiAlfu ge cai liao ban ,gai ceng zhuang gao Nb-TiAlfu ge ban you quan pian α2/γjing ceng he deng zhou γjing ceng jiao ti pai lie er cheng 。zai quan pian ceng ou yu de γxiang he α2xiang zhi jian ju you te shu de Blackburnqu xiang guan ji :{0001}α2∥{111}γhe <11-20>α2∥<1-10>γ,zai quan pian ceng nei ye chu xian le shao liang de γluan jing zu zhi 。dui zhi bei de ceng zhuang gao Nb-TiAlfu ge ban yan zhao liang ge bu tong de fang xiang jin hang shi wen duan lie ren xing ce shi ,jia zai fang ping hang yu fa xiang de duan lie ren xing bi jia zai fang shi chui zhi yu fa xiang de duan lie ren xing gao 25%zuo you ,da dao le 14.5MPa·m1/2,duan lie fang shi wei jie li duan lie 。ceng zhuang gao Nb-TiAlfu ge ban 900℃de kang la jiang du da dao 400MPa,yan shen lv wei 5.5%。zai deng zhou γou wei cui xing de jie li duan lie ,zai quan pian ceng ou wei chuan pian ceng he yan pian ceng hun ge duan lie mo shi 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自哈尔滨理工大学的王策,发表于刊物哈尔滨理工大学2019-07-29论文,是一篇关于层状材料论文,高合金论文,反应机理论文,力学性能论文,哈尔滨理工大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨理工大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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