收藏本站
《合肥工业大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

机械合金化TiAl基合金复合材料的制备及其组织性能的研究

李东辉  
【摘要】:采用机械合金化(Mechanical Alloying,MA)方法,制备Ti-X%(X=30.0,44.7,70.0)Al合金粉体并通过在TiAl复合粉体中添加W及稀土元素(Ce、La)制备Ti-Al-W、Ti-Al-La、Ti-Al-Ce、Ti-Al-La-Ce合金粉体,并将所得的粉体进行压制烧结成坯。利用X射线衍射仪,电子透射显微镜(TEM),电子扫描显微镜(SEM),差热扫描量热仪(DTA)等分析了球磨时间、添加金属或稀土元素及热处理后对合金粉体晶粒度、相结构、组织及性能的影响。 结果表明,Ti、Al单质混合粉经过机械球磨,Ti-Al复合粉的尺寸不断变小,球磨到一定40小时后,颗粒尺寸变化不大,同时变得更均匀,可以得到Ti、Al相间的具有层片结构的Ti-Al复合粉,随Al含量增加,可以得到非晶态。尽管机械球磨导致Ti-Al复合粉的硬化程度增大,但经过预压成形,高温(1250℃)烧结和复压致密工艺过程,得到相对密度较高(96%)的Ti-Al复合粉压坯。Ti-Al复合粉压坯的扩散反应是在固相下进行的,通过对反应后的压坯组织进行X射线衍射、能谱、扫描电镜和金相分析,可以发现,机械球磨能够加快Ti、Al之间的扩散反应,且球磨后得到的Ti-Al复合粉在Al含量增大时,在固相下能够部分或完全转变成TiAl和Ti3Al。同时发现,反应后的Ti-Al金属间化合物经过进一步的高温烧结,可以得到几乎完全致密的TiAl基合金,说明温度对其有很大影响。 在添加元素W、La、Ce后,研究发现,对Ti-44.7%Al组织与力学性能也有很大影响:在加入W后的TiAl合金球磨40小时后,W完全溶于Ti,Al中,Ti相的晶格常数随着球磨时间的增加而减小。微量La可以使TiAl合金的室温抗弯强度σ_b提高,在0.5%时达到最大,且延性明显增加;而Ce使强度下降,对延性改善甚微。并使用金相显微镜和透射电子显微镜详细地分析抗弯变形前后的显微组织及其变化,在此基础上探讨合金的变形行为及其微合金化强化机理。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB331

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘慧苹;高纯度Ti_3Al粉末的制备研究[D];郑州大学;2010年
2 付越垒;TiB_2、TiAl和TiC纳米级粉末的机械合金化制备研究[D];郑州大学;2011年
3 李琪;新型摆动式球磨机动力学分析及速度控制策略研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张存信;钛-铝金属间化合物高温合金[J];兵器材料科学与工程;1991年02期
2 黄伯云,曲选辉;钛铝有序合金研究综述[J];材料导报;1992年02期
3 韩传玺,张启海,曲选辉;金属间化合物的发展新动向——赴日学术研讨会技术总结[J];稀有金属材料与工程;1992年04期
4 彭超群,黄伯云,贺跃辉,王健农;TiAl基合金的抗氧化性及其改善[J];稀有金属材料与工程;1999年02期
5 杨兵;元素粉末法制备TiAl基合金[J];粉末冶金技术;1999年04期
6 贺跃辉,刘业翔,黄伯云,曲选辉;TiAl+Sb合金的研究[J];航空材料学报;1994年02期
7 贺跃辉,黄伯云,曲选辉,刘业翔,徐强;TiAl+Sb合金室温变形亚结构的研究[J];航空材料学报;1996年04期
8 徐民,程力智,何开元;机械合金化Mn_(90)Bi_(10)纳米晶合金的结构和磁性[J];金属功能材料;1997年03期
9 李伯林,朱敏,李隆,罗堪昌,李祖鑫;机械合金化形成的Fe-Cu纳米晶过饱和固溶体的硬化及软化[J];金属学报;1997年04期
10 周兰章,郭建亭,全明秀;NiAl/TiC纳米材料机械合金化合成机理[J];金属学报;1997年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘静安,张林和;微量钪(Sc)对5A01合金性能与显微组织的影响[J];四川有色金属;2005年02期
2 黄敏纯;超低温温度场中Cu-Zr-Cr合金显微结构转变规律[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年02期
3 李承荃;;Bravais立方晶系干涉原子晶面剖析[J];安徽工学院学报;1993年01期
4 乔学亮,胡镇华,崔昆;应变速率与热模钢的高温性能[J];兵器材料科学与工程;1990年11期
5 马明亮,郑修麟,刘新宽,席生岐,柴东朗,周敬恩;组元配比对高能球磨固态还原反应的影响[J];兵器材料科学与工程;2002年02期
6 石淑琴,张振忠,陈光;超细晶超高碳钢的化学成分设计[J];兵器材料科学与工程;2002年06期
7 蒋鹏,王亚平,丁秉钧;碳素形态对Ag/C触头材料组织及性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2003年03期
8 孙亦,陈振华;Al-30Si合金的固液混合铸造[J];兵器材料科学与工程;2005年02期
9 吴岳壹,陈耘,陈敏,王小范;过共晶铝合金汽缸体的挤压铸造[J];兵器材料科学与工程;2005年05期
10 李玉海;刘顺发;;磷、钨对18Cr2Ni4WA曲轴钢冲击韧性的影响[J];兵器材料科学与工程;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李辉;李萍;薛克敏;;铝合金固——液相线间保温过程中的组织演变[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 韩跃新;孙永升;高鹏;李艳军;赵庆杰;;某鲕状赤铁矿深度还原机理研究[A];2009中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文[C];2009年
3 高鹏;韩跃新;刘杰;孙永升;;白云鄂博氧化矿石深度还原过程中铁颗粒的长大特性研究[A];2009年金属矿产资源高效选冶加工利用和节能减排技术及设备学术研讨与技术成果推广交流暨设备展示会论文集[C];2009年
4 李琨;苏彦庆;骆良顺;李新中;郭景杰;傅恒志;;定向凝固Ti-45Al-5Nb合金的组织演化规律[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
5 裴小虎;陈萌;陈思悦;杨弋涛;;Al-Si-Mg半固态成形合金的研制[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
6 王顺成;李伟东;戚文军;郑开宏;陈和兴;;触变模锻A356铝合金车轮的组织与力学性能[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
7 李静;吴文平;郭雅芳;;Ni_3Al拉伸/压缩过程的分子动力学模拟[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
8 杨明波;代兵;赵玮霖;;半固态等温热处理制备非枝晶组织合金坯料的研究进展[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
9 赵爱民;张宇光;金光灿;;电磁搅拌对高碳钢的半固态组织影响[A];第二届全国背散射电子衍射(EBSD)技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年
10 邢书明;鲍培玮;刘文;;基于流变学的初生固相定量表征[A];第七届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 边丽萍;ECAP挤压亚共晶Al-Mg_2Si原位复合材料强韧化研究[D];太原理工大学;2011年
2 张亮;镁铝合金成分、半固态组织和等温处理工艺[D];吉林大学;2011年
3 程丽任;铸造态、挤压态、半固态Mg-Li-Al系合金组织和力学性能研究[D];吉林大学;2011年
4 朱光磊;AZ91D镁合金高剪切流变成形理论与工艺研究[D];北京有色金属研究总院;2010年
5 李绍宏;高强韧冷作模具钢组织设计及组织控制研究[D];上海大学;2011年
6 郭忠全;高性能铜基电接触复合材料的研制及强化机理研究[D];山东大学;2011年
7 雷若姗;高强度Cu-Nb纳米弥散强化铜合金的制备及其相关基础问题的研究[D];中南大学;2011年
8 李燕峰;若干二元金属间化合物电子结构、弹性和热力学性质的密度泛函研究[D];中南大学;2011年
9 张宏建;IC10合金的力学性能试验及本构模型研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 杨慧敏;TiAl-5Nb合金定向凝固过程中组织演化规律的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 涂序荣;脉冲磁场控制制备阻燃镁合金的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 黄科辉;钛铝化合物的原位复合技术及其组织性能研究[D];南昌航空大学;2010年
3 刘慧苹;高纯度Ti_3Al粉末的制备研究[D];郑州大学;2010年
4 饶芝苇;AZ91D镁合金屑制备半固态坯料的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 门洪志;TiAl基合金SPS烧结微观组织特征及高温氧化性能研究[D];长春工业大学;2010年
6 万正东;工艺参数对铜合金半固态浆料组织的影响研究[D];南昌大学;2010年
7 靳明坤;过共晶高铬铸铁挤压成形件质量及其冲击磨料磨损性能分析[D];昆明理工大学;2009年
8 杨贵钦;交变电磁场作用下过流冷却ZL101铝合金半固态工艺研究[D];昆明理工大学;2010年
9 许宜民;纳米晶铜块体材料的本征电化学腐蚀行为研究[D];浙江大学;2011年
10 郭莉军;扰流倾斜剪切流变对AlSi9Mg合金组织的影响[D];河北科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡玉龙,蒋凡;装甲陶瓷的发展现状和趋势[J];兵器材料科学与工程;1996年05期
2 马明亮,刘新宽,席生歧,周敬恩;高能球磨自蔓延燃烧反应条件[J];兵器材料科学与工程;1998年03期
3 何雪涛,程源,黄钟,杨卫民;单自由度多刚体系统动力学分析[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年03期
4 何雪涛,程源,黄钟,杨卫民;齐次坐标变换在空间机构分析中的应用[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年01期
5 李志林,曲选辉,黄伯云;新型高温结构材料——金属间化合物的研究动态[J];材料导报;1995年03期
6 谢昭德,施雨湘,倪俊杰;机械球磨过程控制技术的研究进展[J];材料导报;2003年11期
7 李臻熙,曹春晓;微量元素B对Ti-48Al合金组织细化的影响[J];材料工程;2000年03期
8 席生岐,屈晓燕,刘心宽,马明亮,周敬恩,王笑天;高能球磨固态扩散反应研究[J];材料科学与工艺;2000年03期
9 张勇,林均品,陈国良,任永刚,李冠兴,张世忠,张志深;碳化钛泡沫陶瓷的筋内组织[J];材料科学与工艺;1996年02期
10 吴其胜,张少明,周勇敏,方莹;无机材料机械力化学研究进展[J];材料科学与工程;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 崔晓龙;机械合金化过程中激活作用及纳米TiC合成的研究[D];大连理工大学;2002年
2 许华胜;我国纳米材料产业化机制研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵涛;纳米吸附材料的制备及其在染料废水处理中的应用[D];武汉工业学院;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺跃辉,黄伯云,曲选辉,雷长明,孔高宁,刘业翔;TiAl+Sb合金的热稳定性的研究[J];材料工程;1994年05期
2 贺跃辉,黄伯云,曲选辉,雷长明,刘业翔;Sb对改善TiAl基合金高温抗氧化性的影响[J];材料科学与工艺;1995年01期
3 王福会,吴维 ;金属间化合物的高温腐蚀与防护[J];材料科学与工程;1995年02期
4 秦高梧,郝士明;Ti—Al系金属间化合物[J];稀有金属材料与工程;1995年02期
5 唐兆麟,王福会,吴维;反应溅射Al_2O_3膜对TiAl抗高温氧化性能的影响[J];材料研究学报;1997年05期
6 曹阳,李国俊,陈复民;新型结构材料-有序金属间化合物高温合金[J];机械工程材料;1990年01期
7 徐东,朱宏,汤丽娟,杨云洁,郑志宏,柳襄怀,谷口滋次,柴田俊夫;离子束增强沉积氮化硅膜及TiAl抗高温氧化性能的改善[J];金属学报;1995年16期
8 唐兆麟,王福会,吴维;MCrAlY涂层对TiAl金属间化合物抗高温氧化性能的影响[J];中国腐蚀与防护学报;1997年02期
9 刘咏,黄伯云,贺跃辉,王彬;热压反应合成 TiAl 合金的密度及孔隙分布[J];中南工业大学学报;1998年05期
10 曲选辉,黄伯云,雷长明;TiAl有序合金的室温脆性与改善途径[J];稀有金属;1993年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 席艳君;王志新;卢金斌;;TiAl基合金的高温氧化及其保护[J];材料导报;2006年05期
2 刘爱辉;李邦盛;南海;隋艳伟;于杰;郭景杰;傅恒志;;TiAl基合金熔体与氧化物铸型界面的相互作用[J];稀有金属材料与工程;2007年11期
3 曹名洲;韩东;周敬;李东;;含Mn的TiAl基合金的组织和性能[J];金属学报;1990年03期
4 陈伶晖,黄伯云,曲选辉,谢佑卿,贺跃辉,曹鹏,徐强;TiAl基合金的复合热机械处理[J];中国有色金属学报;1996年01期
5 辛丽,李铁藩,李美栓,周龙江;氯对TiAl基合金高温氧化行为的影响[J];腐蚀科学与防护技术;1999年03期
6 贺跃辉,黄伯云,曲造辉,雷长明,刘业翔,徐强;TiAl基合金热处理显微组织缺陷[J];热加工工艺;1995年01期
7 熊华平,毛唯,马文利,陈云峰,李建平,李晓红;液相渗Si提高TiAl基合金的高温抗氧化性[J];金属学报;2003年07期
8 曹鹏,贺跃辉,黄伯云,刘文胜;全层片状TiAl基合金断裂过程的原位观察[J];材料工程;1997年05期
9 赵永庆;添加Sb改善TiAl基合金高温强度[J];稀有金属材料与工程;1997年06期
10 孙锋,林栋;大晶粒TiAl基合金的超塑性变形行为[J];上海交通大学学报;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 杨晓华;梁伟;;双相TiAl基合金的高温位错滑移特征[A];第十一次全国电子显微学会议论文集[C];2000年
2 梁伟;张绍远;赵兴国;李晋敏;;TiAl基合金中的相变诱发位错网[A];第二届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2001年
3 张鸿;贺连龙;叶恒强;;蠕变TiAl基合金形变孪晶的形成[A];第十二届全国电子显微学会议论文集[C];2002年
4 梁伟;赵兴国;陆路;李炳太;;高温下TiAl基合金γ相中的位错交滑移机制[A];第十一次全国电子显微学会议论文集[C];2000年
5 赵斌;吴建生;孙坚;王飞;;TiAl基合金高温氨气渗氮及其耐磨性和抗氧化性的研究[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
6 王刚;徐磊;崔玉友;杨锐;;粉末冶金TiAl基合金高温变形行为及其本构模型[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集(上册)[C];2010年
7 陈波;熊华平;毛唯;;TiAl基合金与TC4合金钎焊界面组织及形成机理[A];第十一次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2005年
8 高克玮;中村森彦;;氢对TiAl基合金拉伸行为的影响[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 贺志勇;TiAl基合金等离子表面渗铬及其抗氧化和耐磨性能研究[D];太原理工大学;2010年
2 张俊红;TiAl基合金的组织超塑性研究[D];中南大学;2003年
3 刘彬;TiAl基合金的制备及高温变形行为研究[D];中南大学;2008年
4 李宝辉;含钇的TiAl基合金显微组织及性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李雷;TiAl基合金在压缩状态下的损伤断裂行为研究[D];兰州理工大学;2008年
2 李志明;Hf、B合金化及热处理对TiAl基合金组织的影响[D];哈尔滨理工大学;2008年
3 孙宏喆;直流电流对TiAl基合金定向凝固过程的影响[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 尚尔晶;TiAl基合金高温钎焊钎料配制及连接工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 项宏福;TiAl基合金的疲劳行为及其断裂机理研究[D];辽宁工程技术大学;2002年
6 韩宝帅;底漏式真空吸铸成型TiAl基合金小型件工艺基础研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
7 邢飞;TiAl基合金等离子铌碳复合渗镀层及其扩散机理的理论研究[D];太原理工大学;2009年
8 彭彩霞;渗硅TiAl基合金高温氧化动力学及抗氧化机理研究[D];太原理工大学;2007年
9 孙才;高温热暴露的γ-TiAl基合金表面微裂纹萌生行为与疲劳寿命的研究[D];西南交通大学;2013年
10 张峰;渗硅TiAl基合金抗高温氧化性能研究[D];太原理工大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026