γ-TiAl合金板材制备、组织演化及性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lpp110894
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为高温轻质结构材料的TiAl合金板材是超音速飞行器和涡轮发动机的结构部件及热防护系统重要的候选材料。目前国外已经具有制备高质量大尺寸TiAl合金板材的技术,但是国内的TiAl合金板材制备仍处于起步阶段。本文采用了包套轧制工艺制备TiAl合金板材,结合实验与有限元模拟重点优化了包套设计及轧制工艺参数,扩大了轧制窗口,实现了稳定轧制,分析了四种制坯工艺对板材质量及拉伸性能的影响,根据OM,SEM和TEM观察及EBSD研究了不同板坯在轧制过程中的组织及织构演变规律,得到以下主要结论:  TiAl合金包套选择304SS不锈钢作为包套材料,纯钼板作为隔离材料,包套材料与板坯的厚度比为1,宽度比为0.5,前后端包套按包套结构Ⅰ设计,侧边包套按包套结构Ⅱ设计。Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B合金板材轧制温度为1280℃~1300℃,应变速率应控制在0.3s-1~1.5s-1内,前3道次应变量为15%,随后每道次可以控制在30%。  铸态板坯、锻态板坯、粉末板坯及挤压板坯都能轧制出完整板材。铸态板坯成功轧制决定于片层界面取向,片层界面平行轧向(RD)的铸态板坯能轧制出无缺陷板材,但存在一定量的残余片层,板材在高温拉伸时塑性较差。锻态板坯轧制前需经过均匀化热处理,经细片层组织热处理板坯轧制的板材整体具有良好拉伸性能。挤压态板坯由于挤压工艺的性质限制了板材尺寸,但板材轧向具有高强度。粉末板坯轧制的板材在高温拉伸表现各向异性。  铸态板坯片层界面平行板材RD轧制时,细片层产生扭折,粗片层产生剪切变形。剪切带附近片层破碎是由粗片层中孪晶和位错两种主导机制。片层界面垂直RD轧制时,变形主要方式是片层弯曲和片层组织偏转。片层组织偏转是在片层向RD转动同时片层一侧向板材横向(TD)偏转,到一定角度再由另一侧向TD偏转,最终片层与TD平行。增大变形量,局部应力集中直接产生45°剪切变形,降低了贯穿裂纹的产生。  锻态、粉末和挤压板坯小变形量轧制时,α2相未发生明显回复和再结晶,γ相发生不连续再结晶。大变量轧制时,α2与γ相都产生连续再结晶。细片层组织在多道次轧制过程中,在片层组织内得到等轴晶,导致片层局部应力集中,促进片层破碎球化。具有细片层组织的板坯轧制后α2相产生{0001}<10-10>织构(B织构)。具有等轴组织的板坯轧制后,α2相的织构主要为{1-210}<10-10>织构(T织构)和集中在Φ=30°附近,分布密度随着轧制道次增加而增大,当B织构出现,Φ=30°的织构减弱。两种板坯组织对γ相织构影响不大。小变形量轧制时,γ相主要产生α1和β1取向线;变形量大于30%时,γ相主要产生α2取向线。
其他文献
DD417G合金是在DZ417G定向柱晶合金基础上采用螺旋选晶技术发展的一种新型镍基单晶高温合金。该合金成分简单,不含W、Ta、Re等难熔贵重金属元素,具有低密度、高比强度和低成本
基于磁热效应的磁致冷技术是一种有希望替代传统制冷方式的新技术。它具有制冷效率高、无环境污染等诸多优点因而受到广泛的关注。寻找性能卓越、成本低廉的新型磁致冷材料一
锂离子电池作为一种清洁高效的能量存储与转换器件,目前已广泛应用于各种便携式电子产品,并有望成为大功率电动工具的主要动力。为了提高锂离子电池的能量密度和功率密度,本论文
文章结合继电保护的基本任务,分析了继电保护装置的使用条件,探讨了计算机继电保护的发展以及未来继电保护的发展趋势.
为了研究ISM过程熔炼工艺与合金熔体温度场的关系,该文采用直接差分的温度场模型,对Ti-Al、Ni-Al、Fe-Al、Nb-Al系几种典型金属间化合物ISM过程的温度场进行了计算机模拟,从
该文锅炉定期检验工作为基础,论述了锅炉定期检验管理系统的建构,分析了它所依赖的客户/服务器网络环境,选取SQL/SERVER数据库管理系统,介绍了VisualFoxpro下表单和报表的设
自“戈恩事件”爆发以来,卡洛斯·戈恩(Carlos Ghosn)与日产汽车之间复杂的恩怨纠葛,一直是大众关注的焦点.2019年12月底,戈恩上演“国际出逃”,引起全球轰动.进入2020年,双
期刊
低膨胀Fe-Ni合金,也称因瓦合金,该类合金的膨胀系数很低,应用领域已从传统的精密仪器领域向电子工业和特殊结构材料领域拓展。结构材料使用领域包括:LNG储罐,长距离电力传输线,大
在该文中,采用低成本的面层耐火材料与粘结剂,对导弹发动机用钛合金进气道弯管部件的熔模精密铸造工艺进行了研究,最终铸造出形状完整、表面质量良好的薄壁复杂铸件.该实验利
X射线平板探测器数字成像系统检测是一项极有发展前途的现代射线检测技术。该项技术在国内目前还处于发展的初级阶段,相关的研究和应用还比较少。X射线数字图像处理技术作为一项专门的课题,得到的研究也并不是很多。本文以PaxScan 2520平板探测器作为研究对象,深入研究X射线平板探测器的数字图像采集和数字图像处理技术。 论文研究了X射线平板探测器成像原理,对PaxScan 2520检测系统的工作方