【正文】 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。金屬學(xué)報，1997，（10）：1028～1033在這個過程中葉喜蔥老師給了我很大的的幫助，沒有他的盡心指導(dǎo)，我也不會順利完成這次設(shè)計。(2) 變質(zhì)處理也稱調(diào)質(zhì)處理：即在金屬液結(jié)晶前，向金屬液中加入某些物質(zhì)（稱為變質(zhì)劑），這些物質(zhì)將分散在金屬液中，形成大量的非自發(fā)形核界面，或起阻礙晶體長大的作用，從而使得晶粒組織比較小，這種細(xì)化晶粒的方法，稱為變質(zhì)處理。理論上澆鑄溫度越高，合金液流動性越強(qiáng)，雖然有利于充型，但澆鑄溫度太高，會造成粘砂，縮松、縮孔，熱烈，局部氧化，反應(yīng)氣孔偏多等危害。理想中的冷卻趨勢是從底部逐漸凝固，澆口部位最后凝固，如果這樣的話，合金液在凝固過程中就能得到補(bǔ)縮，縮松、縮孔將減少。為了探究澆鑄溫度對鑄造成型的全過程的影響，換熱系數(shù)為1000w/m2k，鑄型溫度初步選取600℃。材料的熱物性參數(shù)直接決定著溫度場模擬的準(zhǔn)確性，只有材料飛熱物性參數(shù)非常精確，模擬出來的溫度場才與實際才更加相近。利用凝固分?jǐn)?shù)及凝固時間來考察TiAl基合金在真空吸鑄過程中的凝固特性。航空發(fā)動機(jī)的應(yīng)用需要仔細(xì)評估和改善伽瑪鋁化物許多方面的特性，包括疲勞，韌性和蠕變[13]。鑄造成型數(shù)值模擬技術(shù)可以預(yù)測實際過程中工作人員在鑄造成型時鑄件可能產(chǎn)生的缺陷、產(chǎn)生的時間、缺陷的大小及缺陷的部位，從而進(jìn)行優(yōu)化鑄造成型工藝，確保鑄件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短試制周期。由于離心鑄造時鑄型的旋轉(zhuǎn)速度很快，充型時金屬液在強(qiáng)大的離心力的作用下而充滿型腔，并凝固，使得合金液的充型能力更強(qiáng)，鑄造出來的鑄件更加致密。由于TiAl合金的密度比較小，可以用與空行航天這些急需減重的高科技行業(yè)，還可以用來制造汽車的發(fā)動機(jī)，制作一些發(fā)動機(jī)的部件，例如，用來制造汽車的排氣閥，從而使得汽車的排氣閥質(zhì)量減輕，進(jìn)而減少噪音，改進(jìn)發(fā)動機(jī)性能。國內(nèi)在TiAl合金的研究起步比較晚，沒有歐美起步早。The mold temperature was 600℃, 400℃, 200℃ and 0℃are simulated and analyzed, The best overall performance finally found is mold temperature at 200℃。ensure the casting quality,room temperature（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√”）作者簽名： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 目錄摘要 1第一章 緒論 3 3 TiAl基合金的研究現(xiàn)狀 3 TiAl基合金的研究進(jìn)展 3 TiAl基合金的組織特點(diǎn) 4 TiAl基合金的應(yīng)用 5 TiAl基合金的成型技術(shù) 5 5 5 6 7 7 8 8第二章 研究方法及參數(shù)設(shè)置 9 9 9 9 10 11第三章真空吸鑄TiAl基合金熔體充型規(guī)律 12 12 13 14 物性參數(shù)計算 14 203． 20 23 25 27 28致謝 32參考文獻(xiàn) 33第 38 頁 共 34 頁真空吸鑄TiAl基合金亞快速凝固行為研究學(xué) 生：熊凌云指導(dǎo)老師：葉喜蔥三峽大學(xué)機(jī)械與動力學(xué)院【摘要】：TiAl合金具有的優(yōu)點(diǎn)有密度低、彈性模量高、高溫強(qiáng)度高、抗蠕變性能高好、高溫抗氧化性能強(qiáng)，是飛機(jī)發(fā)動機(jī)和火箭動力系統(tǒng)所用的新一代高溫結(jié)構(gòu)材料中的候選材料之一。但由于其缺點(diǎn)有室溫脆性較大，延展性差，可行性加工困難等，從而限制了TiAl 合金的應(yīng)用。brittleness,reduce the cost of production. This task mainly The casting speed of , , Finally found the shrinkage and shrinkage defects of the minimum is casting speed of ℃, the casting temperature is 1550℃ and the casting speed is , the casting is best.Keywords: TiAl alloy ；casting molding ；ProCAST simulation ；analysis第一章 緒論γTiAl合金具優(yōu)點(diǎn)有密度低、彈性模量高、高溫強(qiáng)度高、抗蠕變性能、高溫抗氧化性能，是飛機(jī)發(fā)動機(jī)和火箭推進(jìn)系統(tǒng)所用的新一代高溫結(jié)構(gòu)材料中的候選材料之一[13]。中國科學(xué)院金屬腐蝕與防護(hù)研究所唐兆麟等[] 在1997年通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，在一定條件下通過添加Cr元素TiAl將會具有特別好的防氧化效果，到2000年西北有色金屬研究所發(fā)現(xiàn)Al元素的波動對其高溫氧化行為具有影響。另外，又由于TiAl基合金的比模量高，可以制作隔板、渦輪葉等一下需要高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件上。離心鑄造與重力鑄造相比，鑄件更致密、充型能力更強(qiáng)。主要有應(yīng)力場數(shù)值模擬、充型數(shù)值模擬、縮松縮孔數(shù)值模擬。為了滿足設(shè)計要求，合金化是一個用來優(yōu)化不同性能的基本手段。本課題中的最終凝固溫度為600℃，因為600℃時TiAl早以完全凝固，設(shè)置凝固最終溫度為600℃時可以縮短模擬時間，而凝固時間是指合金溶液從澆鑄溫度冷卻到600℃時所用的時間，凝固分?jǐn)?shù)是指在凝固過程中合金溶液中固相的分?jǐn)?shù)。圖21為合金固相分?jǐn)?shù)線與溫度的關(guān)系，從圖中可以清楚的看出，當(dāng)溫度為1444℃時，凝固分?jǐn)?shù)為1，%Al8%Nb材料的固相線為1444℃。澆鑄溫度選取1550℃、1575℃、1600℃、1625℃進(jìn)行數(shù)值模擬。鑄型溫度越高，保溫效果越好，合金凝固速度越緩慢，但是會造成鑄件組織粗大，力學(xué)性能不好。溫度過低會造成澆不足、夾渣、夾砂等缺陷。（3）附加振動。每次遇到難題，我最先做的就是向葉喜蔥老師尋求幫助，而葉老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，或說定時間讓我去找他，然后教我如何解決。[7] 唐兆麟，王福會.圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它。中國有色金屬學(xué)報，1998，（2）：245～249[8] D. M. Dimiduk. Gamma Titanium Aluminide Alloys—an Assessment Within the Competition of Aerospace Structural Materials. Materials Science and Engineering A. 1999,263: 281~288[9] 葉喜蔥，小型薄壁TiAl基合金件底注式真空吸鑄技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，2010：1～135[10] . Kim, JOM 46 (1994) 30.[11] T. Noda, Intermetallics 6 (1998) 709.[12] M. Blum, A. Choudhury, H. Scholz, G. Jarczyk, S. Pleier, P. Busse, , S. Knippscheer, in: . Kim, . Dimiduk, (Eds.), GammaTitaniumAluminides 1999, TMS, 1999, p. 35.[13] D. Rugg, in: . Kim, . Dimiduk, . Loretto (Eds.), GammaTitanium Aluminides 1999, TMS, 1999, p. 11.14] . Varma, C. Hernandez, E. Corral, A. Chan, R. Mahapatra, in: . Kim, . Dimiduk, . Loretto (Eds.), Gamma TitaniumAluminides 1999, TMS, 1999, p. 823.[15] 傅恒志，丁宏升，. 稀有金屬材料與工程. 2008,37(4):565～570[16] 江和甫. 燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)發(fā)展與制造技術(shù). 航空制造技術(shù). 2007,5:36～39[17] 王建國，周中波，王一川，商國強(qiáng)，. 2009,30(8):1054～1057[18] H. Razavi, P. Davami, Solidi?cation simulation of gravity casting of Al–12% Si in permanent mould with puter simulation of heat transfer in air gap, in: Proceedings of the 59th World Foundry Congress, CIATF, 1992.[19] . Nichols, . Hirt, Lost foam casting simulation, Flow Science Inc. Available at .[20] P. Davami, . Mirbagheri, Solidi?cation simulation of parts casting. Available at .[21] . Lipinski, Mould ?lling simulation for casting processes, . Thesis, Rheinischwestfalischen Technischen