【正文】
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(xì)化晶粒尺寸減小滑移帶長度,進(jìn)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(dǎo)致晶界脆性,所以需要控制其析出的量。(3)降低環(huán)境脆性。由于TiAl室溫塑性低一直是阻礙其發(fā)展的主要因素,為了使TiAl得到良好的應(yīng)用,必須解決其室溫塑性低的問題,然而可以通過改變TiAl的組織進(jìn)而來改變TiAl的溫室塑性,經(jīng)過科研人員的大量實(shí)驗(yàn)表明,控制TiAl的微觀組織可以提高TiAl的溫室塑性,目前改善微觀組織的方法主要有五種:(1)完善制備工藝,設(shè)計合理的制造工藝。雙態(tài)組織(DP),在兩相體積分?jǐn)?shù)大約相稱的溫度,約Tα60℃,γ+α 兩相區(qū)進(jìn)行熱處理,經(jīng)爐冷或空冷可以獲得γ/α2片層團(tuán),最終獲得等軸γ晶粒和γ/α2層片團(tuán)組織。全片層組織一般組織比較粗大,室溫延展性和強(qiáng)度較低,降低組織尺寸可以改善。 TiAl基合金的組織特點(diǎn)γTiAl合金具優(yōu)點(diǎn)有密度低、彈性模量高、高溫強(qiáng)度高、高溫抗氧化性能、抗蠕變性能,TiAl 基金屬間化合物較 Ti3Al 及 Ti 合金有顯著的優(yōu)越高溫性能[8],TiAl基合金的合金成分、晶粒大小、加工方法決定其室溫拉伸性能。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(shí)驗(yàn)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。接著后來,TiAl基合金不斷的被人類研究開發(fā),其強(qiáng)大的優(yōu)良性能也不斷的展現(xiàn)出來,引起了很多學(xué)者的不斷研究的興趣,也促進(jìn)了航空航天也、造船業(yè)、醫(yī)療器具制造業(yè)的發(fā)展,逐步出現(xiàn)三代、四代TiAl基合金。15年后, 教授對TiAl進(jìn)行了深層次的研究,即第一代TiAl基合金。早在上世紀(jì)80年代以來,TiAl基合金就引起了國內(nèi)外廣大科研工作者的注意。而當(dāng)前對于TiAl基合金在航空航天等領(lǐng)域的使用,尤其在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的使用更注重于薄壁鑄件,而對于TiAl基合金的薄壁鑄件鑄造又由為困難,所以本課題采用另一種成型方法即真空吸住的亞快速凝固行為的研究,想突破傳統(tǒng)的鑄造成型困難的問題,從而獲得良好的TiAl基合金的薄壁鑄件。在對TiAl 基排氣閥離心鑄造技術(shù)的研究中,K. Liu[4]提出,TiAl基合金的合金液的溫度越高,則澆鑄時金屬液過熱度越高,則充填率越好,當(dāng)合金的過熱度達(dá)到 180℃,鑄件充型尤為良好。如粉末冶金、離心鑄造、熔模鑄造、機(jī)械和進(jìn)化等等成型方法。隨著航天航空事業(yè)和造船業(yè)的迅猛的發(fā)展,對于發(fā)動機(jī)的要求愈來愈高,而尤其是發(fā)動機(jī)的推重比跟不上是阻礙這些行業(yè)發(fā)展的最核心的問題,想提高發(fā)動機(jī)的性能,最主要是提高葉片的性能,而TiAl合金的密度低等這些優(yōu)點(diǎn),使得其成為發(fā)動機(jī)葉片的首選材料之一,但是由于TiAl基合金的室溫塑性差,加工成型能力不足,使得TiAl基合金的發(fā)展受到阻礙,所以TiAl基合金材料的制備是一個非常的核心問題。 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]。. 1550℃, 1575℃, 1600℃ and 1625℃ of the casting temperature is simulated respectively, The results showed that when the casting temperature was 1550℃, the shrinkage porosity and shrinkage porosity of the casting were minimum.。analysis the stress of solidification,temperatureprocess parameters. The data,casting process,softwarereduce the cost of production. This task mainlycasting process,and predicte the defects in the parts of the casting,in the casting process of the casting defects,numerical simulation can simulationapplied to theTiAl alloy. With the development of the society,feasibility of processing difficulties,brittleness,disadvantages ofaircraft engine andusedone of a new generation of 關(guān)鍵詞:TiAl合金;鑄造成型;ProCAST模擬;數(shù)據(jù)分析【Abstract】:The advantage of gamma TiAlbased alloys in對澆鑄溫度分別為1550℃、1575℃、1600℃、1625℃進(jìn)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?。粚﹁T型溫度分別為600℃、400℃、200℃和0℃進(jìn)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。本課題主要使用ProCAST軟件對TiAl合金進(jìn)行鑄造模擬,并對模擬后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而來優(yōu)化工藝參數(shù)。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。不保密 □。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 真空吸鑄TiAl基合金亞快速凝固行為的研究 (1)論文原創(chuàng)性聲明和版權(quán)使用授權(quán)書 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。作者簽名: 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本學(xué)位論文屬于保密 □,在_________年解密后適用本授權(quán)書。(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。隨著時代的發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)逐步應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域,鑄造成型數(shù)值模擬技術(shù)可以預(yù)測工作人員在鑄造成型時鑄件可能產(chǎn)生的缺陷、缺陷產(chǎn)生的時間、缺陷的大小及缺陷的部位,從而優(yōu)化鑄造成型工藝,確保鑄件質(zhì)量,進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。對不同的澆鑄溫度,澆鑄速度和鑄型溫度進(jìn)行模擬,并對模擬后的凝固分?jǐn)?shù),應(yīng)力,縮松、縮孔進(jìn)行分析。最后結(jié)論是當(dāng)澆鑄溫度為1550℃、鑄型溫度為200℃、。low density, specific modulus, specific high temperature strength, creep resistance and oxidation resistance makes them becamehigh temperature structural materialsinrocket propulsion. But the reason of theroom temperaturepoor ductility,which limits the application ofputer technology has been graduallyfield of casting, Formingstaffthe possible time,so as to optimize th