材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-11-30 18:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 樣腐蝕的過程中由于 HF具有腐蝕性，所以使 用的時(shí)候要小心謹(jǐn)慎，條件允許的情況下要帶上橡皮手套。用鑷子夾起一團(tuán)棉花，蘸取一定的 HF 溶液涂在試樣磨好的面上，約十幾秒鐘后拿到水龍頭下沖洗。最后將腐蝕好的試樣用電吹風(fēng)機(jī)吹干，用電吹風(fēng)機(jī)的時(shí)候?yàn)榱朔乐乖嚇用嫔铣霈F(xiàn)水痕需要使腐蝕好的面垂直于地面，然后讓吹風(fēng)機(jī)自腐蝕面上部向下部吹風(fēng)。 將腐蝕好的試樣放到光學(xué)金相顯微鏡下觀察金相前必須保證試樣已經(jīng)被吹風(fēng)機(jī)吹干，防止試樣上沾的水或者腐蝕液損害鏡頭。 將三種通過不同的熔煉澆鑄工藝獲得的鑄態(tài)原始組織按照以上所說的方法制成掃描電鏡試樣，利用掃描電子顯微鏡對試樣照掃描電鏡照片 。其中三種不同鑄態(tài)原始組織掃描電鏡照片如下圖： 圖 3： 自耗凝殼大尺寸鑄態(tài) TiAl 合金掃描電鏡圖片 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 圖 4：離子大尺寸鑄態(tài) TiAl 合金掃描電鏡照片 圖 5： 磁懸浮小尺寸鑄態(tài) TiAl 合金掃描電鏡照片 初步試驗(yàn)方案 在圖 3－ 5 的高倍掃描電鏡照片下看到的白色襯度相經(jīng)過能譜分析結(jié)果可以知道：白色襯度的為β相，黑色襯度相為γ等軸晶。 而在低倍下看到的灰色部分主要是片層團(tuán)，而黑色部分為γ聚集區(qū) [6]。另外通過觀察高倍掃描照片后發(fā)現(xiàn)這些β相主 要分布在片層團(tuán)晶界處，同時(shí)在磁懸浮小尺寸鑄態(tài) TiAl 合金的高倍掃描電鏡照片中還可以看到有一些β相分布在片層內(nèi)。處于片層團(tuán)晶界處的β相形成的偏析也就是所謂的β 2 偏析 ,也是本次試驗(yàn)要消除的主要偏析。處于片層團(tuán)內(nèi)的β相形成的偏析稱為α 2偏析。另外 ,可以觀察到處于晶界處的β 2偏析區(qū)內(nèi)交替分布著γ相。這是由于在β晶粒形成時(shí)的凝固過程中 Al被推向固液界面造成 Al 的偏析 , 這樣最后富 Al 的溶液直接凝固形成黑色襯度的γ相 [1， 2， 5]。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 元素 重量百分比 原子百分比 Al Ti Nb 總量 100 100 圖 B 相的鑒定（能譜分析） 同時(shí)由圖 3－ 5 還可以明顯的看出來，偏析現(xiàn)象尤其是β相偏析在小尺寸合金中更加嚴(yán)重，偏析的面積以及在整個(gè)鑄件中所占的比列都明顯的高于大尺寸合金。由于偏析的消除需要依靠合金元素在鑄件中的長時(shí)間擴(kuò)散來完成。根據(jù)元素?cái)U(kuò)散的條件， 由于小尺寸合金的偏析 比較多。完全消除偏析需要擴(kuò)散的元素總量就較大。 因此消除小尺寸合金的偏析成了本文研究的重點(diǎn)。對于那些能夠消除小尺寸合中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 金中偏析的工藝同樣能夠更適應(yīng)更有效的消除大尺寸合金中的偏析。本試驗(yàn)旨在通過研究擴(kuò)散退火工藝對小尺寸合金的偏析的消除的情況，找到合理有效的消除大尺寸鑄態(tài)合金偏析的擴(kuò)散退火熱處理工藝措施。 熱處理工藝及結(jié)果分析 將小尺寸磁懸浮鑄態(tài)原始試樣放入高溫電阻爐內(nèi)分別進(jìn)行如下的熱處理工藝： 工藝 1：對鑄態(tài)下的合金在α +γ兩相區(qū)（ 1300℃）溫度下分別退火 3 小時(shí)和 6 小時(shí)。 工藝 2：對鑄態(tài)下的合金在α單相 區(qū)（ 1350℃）溫度下分別退火 3 小時(shí)和 6 小時(shí)。 工藝 3：對鑄態(tài)下的合金在α +β兩相區(qū)（ 1400℃）溫度下分別退火 3 小時(shí)和 6 小時(shí)。 工藝 4：對鑄態(tài)下的合金在α +γ兩相區(qū)（ 1250℃）溫度下退火 12 小時(shí) 工藝 14 的熱處理曲線如下圖： 圖 7： 熱處理工藝曲線 熱處理用到的程控式高溫電阻爐的程序的設(shè)定方法是：例如：在一個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)將高溫爐從室溫升到 800176。 C，然后保溫 6 個(gè)小時(shí)后，繼續(xù)升溫半個(gè)小時(shí)后達(dá)到1300176。 C 然后保溫 3 個(gè)小時(shí)后爐冷的程序設(shè)定如下： C01 100 程序起始溫度（176。 C） T01 60 升溫時(shí)間（分鐘） C02 800 設(shè)定溫度 T02 360 保溫時(shí)間 C03 800 保溫溫度 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 T03 30 升溫時(shí)間 C04 1300 升到的溫度 T04 180 保溫時(shí)間 C05 1300 保溫溫度 T05 121 程序結(jié)束 將熱處理以后的試樣制成金相試樣并在金相顯微鏡下觀察并照相。小尺寸磁懸浮鑄態(tài)合金經(jīng)過不同的退火熱處理工藝以后的金相照片如下： A）鑄態(tài)組織金相照片 B） 1350℃退火 3 小時(shí)金相照片 C)1400℃退火 3 小時(shí)的組織金相照片 D） 1400℃退火 6 小時(shí)組織的金相照片 二．試驗(yàn)過程 10 E） 1250℃退火 12 小時(shí)組織的金相照片 圖 8：磁懸浮鑄態(tài)小尺寸 合金不同退火工藝的組織金相照片 磁懸浮鑄態(tài)小
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