论文摘要
采用真空非自耗电弧炉熔炼Ti2AlNb合金,采用XRF分析合金成分,采用OM、XRD、SEM、EPMA等测试手段分析合金均匀化、热处理、高温氧化实验后的显微组织,并采用HV-1000Z硬度计、Instron-5569万能材料试验机、测试合金室温力学性能并进行高温氧化试验。研究结果表明:从铸锭上取样位置的不同,合金的显微组织不同,有树枝晶和等轴晶之分,但是均匀化后的相都是由（B2+O+α2）三相组成。均匀化后Ti-22.5Al-xNb合金力学性能表明,当x≤25时,Ti-22.5Al-xNb合金的维氏硬度值、压缩强度、最大压缩应变均随着Nb含量的增加而增加;Ti-22.5Al-25Nb合金的室温压缩强度、最大压缩应变最高,分别为2240.51MPa、39.92%;而x>25时,合金的维氏硬度值、压缩强度、最大压缩应变均较Ti-22.5Al-25Nb合金的低,并且Ti-22.5Al-29Nb合金的力学性能较Ti-22.5Al-27Nb合金的高。Ti-22.5Al-xNb合金压缩断口形式主要为解理断裂。均匀化Ti-22.5Al-xNb合金的热处理试验表明,在1050℃/45min/WQ,合金由（B2+α2+O）三相组成,O相的出现是由于在热处理时将试样从热处理炉中取出而进行水淬之前有一段时间试样发生空冷造成的。当淬火温度降到990℃时,合金由B2+α2+O组成,O相衍射峰增多,并且峰的强度明显增强。当淬火温度为760℃时,合金由大量O相、B2相以及少量α2相组成。α2相的存在是由于保温时间较短以至于未来得及完全转化。Ti-22.5Al-29Nb合金经过三种热处理后的力学性能表明,随着淬火温度的降低,合金的维氏硬度、压缩强度和最大压缩应变增加。这主要是受合金相组成及各相含量的影响。通过对Ti-22.5Al-xNb合金的氧化动力学、氧化膜表面形貌、氧化膜相组成以及氧化膜厚度的分析,Ti-22.5Al-xNb合金在700℃和800℃抗氧化规律一样,随着Nb含量的增加,合金的抗氧化性能基本呈下降趋势。在高Nb含量的Ti-22.5Al-xNb合金中,Nb+5离子将提供过量的准自由电子,甚至形成Nb的氧化物而导致表层氧化物的保护性作用丧失,并且氧的活度增加提高了氧的扩散活性,使合金的抗氧化性能逐渐降低。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义2AlNb 合金现状分析'>1.2 Ti2AlNb 合金现状分析2AlNb 合金的显微组织及力学性能'>1.3 Ti2AlNb 合金的显微组织及力学性能2AlNb 合金的显微组织'>1.3.1 Ti2AlNb 合金的显微组织2AlNb 合金的力学性能'>1.3.2 Ti2AlNb 合金的力学性能2AlNb 合金力学性能的影响因素'>1.4 Ti2AlNb 合金力学性能的影响因素2AlNb 合金力学性能的影响'>1.4.1 合金成分对Ti2AlNb 合金力学性能的影响2AlNb 合金力学性能的影响'>1.4.2 相组成及各相含量对Ti2AlNb 合金力学性能的影响2AlNb 合金力学性能的影响'>1.4.3 热处理工艺对Ti2AlNb 合金力学性能的影响2AlNb 合金的熔炼和铸造性能'>1.5 Ti2AlNb 合金的熔炼和铸造性能1.6 本文的主要研究内容第2章 实验材料的制备和实验方法2.1 Ti-22.5Al-xNb 合金的制备2.1.1 实验材料2.1.2 合金铸锭的制备2.1.3 合金铸锭的均匀化处理2.1.4 合金成分的测定2.1.5 热处理2.2 实验方法2.2.1 显微组织观察及相分析2.2.2 力学性能测试第三章 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金显微组织及力学性能3.1 引言3.2 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金显微组织3.2.1 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金光学组织分析3.2.2 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金相组成分析3.2.3 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金扫描照片分析3.3 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金力学性能测试3.3.1 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金显微硬度测试3.3.2 均匀化Ti-22.5Al-xNb 合金压缩性能3.4 本章小结第4章 热处理工艺对Ti-22.5Al-xNb 合金显微组织及力学性能的影响4.1 引言4.2 Ti-22.5Al-xNb 合金的相变过程4.3 热处理工艺对Ti-22.5Al-xNb 合金显微组织的影响4.3.1 热处理工艺对Ti-22.5Al-21Nb 合金显微组织的影响4.3.2 热处理工艺对Ti-22.5Al-25Nb 合金显微组织的影响4.3.3 热处理工艺对Ti-22.5Al-29Nb 合金显微组织的影响4.4 Nb 含量变化对热处理 Ti-22.5Al-xNb 合金显微组织的影响4.5 热处理工艺对Ti-22.5Al-29Nb 合金力学性能的影响4.5.1 热处理工艺对Ti-22.5Al-29Nb 合金显微硬度的影响4.5.2 热处理工艺对Ti-22.5Al-29Nb 合金压缩性能的影响4.6 本章小结第5章 Ti-22.5Al-xNb 合金抗氧化性能研究5.1 引言5.2 均匀化后Ti-22.5Al-xNb 合金在700℃的氧化性能研究5.2.1 Ti-22.5Al-xNb 合金在700℃氧化的氧化动力学5.2.2 700℃氧化后Ti-22.5Al-xNb 合金的氧化膜表面形貌及相组成5.2.3 700℃氧化后Ti-22.5Al-xNb 合金氧化膜厚度及元素分布5.3 均匀化后Ti-22.5Al-xNb 合金在800℃的氧化性能研究5.3.1 Ti-22.5Al-xNb 合金在800℃氧化的氧化动力学5.3.2 800℃氧化后Ti-22.5Al-xNb 合金的氧化膜表面形貌及相组成5.3.3 800℃氧化后Ti-22.5Al-xNb 合金氧化膜厚度及元素分布5.4 Ti-22.5Al-xNb 合金高温氧化机理分析5.5 本章小结结论参考文献致谢
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