【正文】 或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新、生活的開始。這幾個月以來，葉老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹向葉老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。致謝畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近了尾聲，這也意味著我的大學生活就要結(jié)束了，大學生活一晃而過，回首走過的歲月，心中倍感充實，當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候，有一種如釋重負的感覺，感慨良多。當在距離薄板底部15mm到27mm這段距離時，片層間距增長率最大，并且成直線式上升。組織越細小，晶粒則越小，單位體積的晶粒數(shù)越多，當材料收到一定作用力時分配到各晶粒的力就越小，組織性能就越好。由圖3131321凝固分數(shù)圖可以看出，同一時刻的凝固分數(shù)，薄板下部凝固分數(shù)比較高，上部凝固分數(shù)比較低，從側(cè)面可以反映出，金屬液在凝固過程中，薄板下部首先凝固，隨后上部才凝固，也可以反映出，下部凝固速度快，上部凝固速度慢。c)b)a) ，澆鑄速度a) 、b) 、d）c)b)a) ，澆鑄速度a) 、b) 、d）c)b)a) 、縮孔圖，澆鑄速度a) 、b) 、d）對澆鑄速度對充型的影響進行分析，從圖321凝固分數(shù)圖可看出隨著澆鑄速度越來越小，凝固分數(shù)小的區(qū)域越來越小，并且還越趨近與澆口部位，這種趨勢使得凝固分數(shù)較小區(qū)域在后期凝固時等及時得到澆口部位合金液的補縮，縮松、縮孔缺陷得到減小。當鑄型溫度為400℃時，從凝固分數(shù)圖中可以很明顯的看到澆口部位基本快要凝固，而薄板中還有很大面積凝固分數(shù)比較小，后期凝固時得不到合金液的補縮，就會造成薄板件中應(yīng)力比較大。本次選取的工藝參數(shù)為澆鑄溫度為1550℃，換熱系數(shù)為1000 w/m2k，鑄型溫度分別為600℃、400℃、200℃和0℃進行對比分析，從中選取一個比較好的鑄型溫度。當澆鑄溫度較高時，很明顯，澆口部位計較寬，薄板在后期凝固時能夠得到澆口部位合金液的補縮。%Al8%Nb合金的密度與溫度之間的關(guān)系%Al合金的密度與溫度之間的關(guān)系%Al8%%Al合金的導熱系數(shù)與溫度之間的關(guān)系可以看出，在溫度大于1400℃%%Al8%Nb合金的導熱系數(shù)大，導熱系數(shù)越大，則保溫效果越差。與大多數(shù)合金均勻穩(wěn)定的微觀結(jié)構(gòu)一樣，可以用來為發(fā)動機部件服務(wù)。另外網(wǎng)格步長也是比較關(guān)鍵的，它決定模擬的精度。本課題模擬具體步驟如下：(1) 首先用pro/e建立三維模型，鑄型如圖3鑄件如圖33。首先控制澆鑄速度、換熱系數(shù)和鑄型溫度不變，單量變換澆鑄溫度，選取較好的澆鑄溫度，然后再控制澆鑄溫度不變，變換其他一個參數(shù)，選取最好個參數(shù)，依次進行控制單一變量進行模擬，注重目的選取一個最好的模擬參數(shù)。與大多數(shù)合金均勻穩(wěn)定的微觀結(jié)構(gòu)一樣，可以用來為發(fā)動機部件服務(wù)。在澆鑄過程中鑄型溫度也比較關(guān)鍵，當鑄型溫度較高時，鑄型保溫效果好，但澆鑄時金屬液容易沖砂；當鑄型溫度太低時，金屬液凝固速度太快，容易產(chǎn)生縮松、縮孔。（3）由于TiAl基合金液體的流動性比較差，在熔模鑄造時需要給液體很高的溫度才能保證充型完整，而在真空吸鑄時，不需要太高的溫度就可以充型完整。（4）金屬液在澆鑄時，由于金屬液與型腔接觸，使得流動速度減慢，凝固速度變快，使得充型能力下降，容易造成澆不足、流痕等缺陷，但真空吸鑄是在重力和上下壓差的作用下，使得充型能力得到提高，保證充型完整。對TiAl基合金進行鍛造時，鍛造負荷比較大，鍛造溫度很窄，微觀組織不均勻，局部容易過熱，鍛件表面容易產(chǎn)生裂紋。熔模鑄造成本比較低，并且熔模鑄造可以得到尺寸精確、表面光滑的鑄件，最主要的特征是可以得到尺寸精度高、表面粗糙度小的鑄件，熔模鑄造還可以鑄造形狀復雜的鑄件，熔模鑄造還不受材料的限制，對于難以鍛造和難以加工的合金材料來說，熔模鑄造是一個非常好的選擇，而且鑄造精度高，可以進行精鑄。當我們選用粉末冶金技術(shù)時，首先得制備出純度、粒度符合要求的TiAl合金粉末，并且再經(jīng)過模壓、擠壓、燒結(jié)等技術(shù)處理手段才能是TiAl合金成行，而在粉末冶金成行方法得到的成品致密程度是限制粉末冶金使用的主要因素，致密度往往與TiAl合金的成分、顆粒大小、燒結(jié)時間、燒結(jié)溫度及加熱速度有關(guān)。(4)在基體中參加塑性纖維或加入塑性粒子。一般來說，經(jīng)過熱處理TiAl基合金可以獲得四種組織：全片層組織、近片層組織、雙態(tài)組織、近γ組織。早在1950年，就有美國科學家對TiAl基合金的性能進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TiAl基合金的溫室塑性太差，而放棄研究。因為TiAl基合金熔體自身粘度大、流動性差、且在高溫條件下輕易和其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的這些缺點，使得TiAl基合金成型尤其艱難，于是很多研究工作者嘗試不同的成型方法，目前運用到TiAl基合金成型的方法有很多。, casting speed and mold temperature were simulated, and after simulation, to simulation TiAl alloythe possible time,which limits the application ofin對不同的澆鑄溫度，澆鑄速度和鑄型溫度進行模擬，并對模擬后的凝固分數(shù)，應(yīng)力，縮松、縮孔進行分析。作者簽名： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保障、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向有關(guān)學位論文管理部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學士學位論文評選機構(gòu)將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。對澆鑄溫度分別為1550℃、1575℃、1600℃、1625℃進行模擬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)澆鑄溫度1550℃時，鑄件縮松、縮孔缺陷最小；對鑄型溫度分別為600℃、400℃、200℃和0℃進行模擬分析，最后發(fā)現(xiàn)鑄型溫度為200℃時總體性能最好；、縮孔缺陷最小。aircraft engine andTiAl alloy. With the development of the society,and predicte the defects in the parts of the casting,casting process,analysis the stress of solidification,如粉末冶金、離心鑄造、熔模鑄造、機械和進化等等成型方法。15年后， 教授對TiAl進行了深層次的研究，即第一代TiAl基合金。全片層組織一般組織比較粗大，室溫延展性和強度較低，降低組織尺寸可以改善。（5）改進微觀組織可以采用雙相顯微組織，而雙態(tài)組織擁有良好的室溫塑性，但斷裂韌性和抗蠕變性能較差；還可以通過細化晶粒尺寸減小滑移帶長度，進而減小滑移面的位錯長度和位錯堆積，但會造成滑移面交截處和晶界的應(yīng)力集中，容易形成裂紋；還可以通過控制晶界雜質(zhì)析出和控制板條間距，由于晶界雜質(zhì)第二象可以阻礙位錯的發(fā)生，而析出雜質(zhì)第二象則會導致晶界脆性，所以需要控制其析出的量。原顆粒越小，則致密度越高，加熱速度越快則不利于提高成品致密度。但由于TiAl在高溫下具有很高的活性，可以與耐熱的材料反應(yīng)，這樣就使得在熔模鑄造時鑄件表面容易產(chǎn)生污染層，如此影響鑄件的外觀質(zhì)量，也影響鑄件的內(nèi)在性能。所以常常鍛造出來的零件可塑性比較差，難以鍛出比較復雜的零件，材料利用率比較低。圖12真空吸鑄示意圖早在很多年前世界上那些發(fā)達國家就對TiAl基合金在航空航天行業(yè)進行了深入研究，尤其作為世界超級大國的美國，對TiAl合金的研究更早。本課題主要是利用procast軟件對小薄壁型TiAl基合金鑄件進行鑄造成型數(shù)值模擬，觀察模擬整個過程中的充型過程和溫度變化，以及調(diào)整工藝參數(shù)從而減少模擬過程中縮松、縮孔等缺陷的產(chǎn)生，從而優(yōu)化工藝。綜上所述，所以澆鑄過程中要選擇一定的澆鑄溫度、澆鑄速度和鑄型溫度。但是對于鑄件，可用于修改組織的手段是非常有限的。本課題主要利用procast來進行TiAl基合金真空吸鑄的充型模擬和凝固過程的模擬來指導實踐，由于設(shè)備有限，只進行模擬，不進行試驗。然后將建立的鑄型跟鑄件裝配起來，裝配圖如圖34。網(wǎng)格越細小，網(wǎng)格數(shù)越多，模擬精度越高，但模擬時間就越長；網(wǎng)格步長越大，網(wǎng)格數(shù)越少，模擬精度越小，模擬時間越短。但是對于鑄件，可用于修改組織的手段是非常有限的。%Al8%Nb合金的導熱系數(shù)與溫度之間的關(guān)系%Al8%%Al合金的粘度與密度之間的關(guān)系可以看出，%Al8%%Al合金的粘度大，然而合金液粘度越大，則充型越困難。但由于澆鑄溫度高，凝固速度緩慢，從圖314中澆鑄溫度為1625℃時，很明顯可以看出，薄板中下部凝固分數(shù)比較小，液相所占比例較大，但澆口部位凝固分數(shù)比較高，在后期d)c)b)a) ，澆鑄溫度為a) 1550℃、b) 1575℃、c) 1600℃、d) 1625℃凝固過程中，澆口部位肯定比下面部位首先凝固，依然會造成澆口先凝固，薄板后期凝固中得不到金屬液的補縮，也容易造成縮松、縮孔。模擬后的凝固分數(shù)如圖317d)c)b)a) ，鑄型溫度為a) 600℃、b) 400℃、c) 200℃、d) 0℃由上面圖317中鑄型溫度分別為600℃、400℃、200℃和0℃圖可知，鑄型溫度越低時，冷卻速度越快，薄板底部和邊緣部位基本同時凝固，而凝固分數(shù)比較小的部位主要集中在澆口部位，這樣在后期凝固時就可以得到澆口部位合金液的補縮。而在應(yīng)力圖中可以看出，當鑄型溫度為400℃薄板件靠近澆口部位呈現(xiàn)大片藍色區(qū)域，而此區(qū)域應(yīng)力比較大，正好與凝固分數(shù)圖相匹配。由圖322應(yīng)力圖可以看出，應(yīng)力最大。圖324是薄板凝固后的薄板上部組織在電子顯微鏡下的組織圖；圖325是薄板凝固后的薄板下部組織在電子顯微