粉末熱機(jī)械固結(jié)法制備塊體金屬材料(鈦、鋁、銅)的顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩174頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、粉末熱機(jī)械固結(jié)工藝制備金屬型材和零部件,可以實(shí)現(xiàn)少切削或無切削加工,是一種高性能、低成本、凈近成形的成型工藝。粉末熱機(jī)械固結(jié)法制備的鈦、鋁、銅及其合金的塊體材料和零部件能應(yīng)用于航空航天、汽車制造等領(lǐng)域,因其成本低且性能優(yōu)良具有較好的市場競爭力而備受關(guān)注。然而在粉末熱機(jī)械固結(jié)過程中,比較不同的粉末固結(jié)工藝制備的同種金屬塊體樣品的顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,以及如何表征氧化膜、溫度對顆粒界面轉(zhuǎn)化的影響還未見較為全面、系統(tǒng)的研究報(bào)道。本文采用粉末壓坯

2、鍛造(Powder compact forging,PCF)、粉末壓坯擠壓(Powder compact extrusion,PCE)和放電等離子燒結(jié)(Spark plasmasintering,SPS)三種熱機(jī)械固結(jié)方法制備鈦、Ti-6Al-4V、鋁、銅塊體材料及發(fā)動機(jī)的零件搖臂橋,研究制備工藝對材料組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響;基于對材料的顯微結(jié)構(gòu)和拉伸斷裂行為的分析,深入揭示固結(jié)工藝參數(shù)對顆粒界面轉(zhuǎn)化的影響;研究了材料氧化膜的存在狀態(tài)

3、對材料成形特征、組織變化規(guī)律及力學(xué)性能的影響。本文的研究成果對進(jìn)一步理解不同的固結(jié)工藝及工藝參數(shù)對顆粒界面轉(zhuǎn)化的影響具有重要的意義,對粉末熱機(jī)械固結(jié)工藝優(yōu)化具有工程指導(dǎo)價(jià)值。
  首先,采用粉末壓坯鍛造和粉末壓坯擠壓工藝分別制備了鈦、Ti-6Al-4V餅狀試樣和鈦、Ti-6Al-4V棒狀試樣,論文研究了在中等應(yīng)變速率10-4-10-1 s-1范圍內(nèi),上述四種樣品的顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和固結(jié)過程中顆粒界面轉(zhuǎn)化的問題。結(jié)果表明鍛餅和擠壓

4、棒樣品都具有層片狀結(jié)構(gòu),四種樣品固結(jié)狀態(tài)良好,這取決于氧化膜在加熱過程中的快速消融以及新的界面間的焊合。鍛造Ti、Ti-6Al-4V試樣和擠壓Ti、Ti-6Al-4V試樣都對中等應(yīng)變速率變化較為敏感,隨著應(yīng)變速率的提高,拉伸試樣斷口處及其附近出現(xiàn)的孔洞數(shù)量和體積分?jǐn)?shù)隨之增加。
  其次,本章探索了鈦和Ti-6Al-4V搖臂橋的硬度、強(qiáng)度等性能,分析了樣品的固結(jié)狀態(tài),研究采用粉末壓坯鍛造法近凈成形制備汽車或飛機(jī)發(fā)動機(jī)零件的可行性。結(jié)

5、果表明:Ti及Ti-6Al-4V搖臂橋的固結(jié)水平很高,具有較高的抗拉強(qiáng)度、硬度及較好的塑性,在較高的中等應(yīng)變速率下進(jìn)行拉伸試驗(yàn),試樣中出現(xiàn)的孔洞等缺陷較少;在垂直于鍛造力方向的截面上,織構(gòu)的分散分布在一定程度上降低了材料的延展性。
  再次,選用與氧親和力不同的鋁和銅粉末以SPS工藝固結(jié)成塊體樣品,研究二者的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及斷裂行為等的差異,探索氧化膜在鋁粉和銅粉熱固結(jié)過程中對晶粒生長、顆粒界面轉(zhuǎn)化、力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)

6、與氧親和力強(qiáng)的鋁樣品,在SPS制備過程中的氧化膜并沒有被破壞,氧化膜依然包裹在粉末顆粒表面,影響了樣品的固結(jié)質(zhì)量,使燒結(jié)材料的力學(xué)性能較差;與氧結(jié)合力弱的銅,經(jīng)過SPS燒結(jié)后原本存在于銅粉顆粒表面的氧化膜在固結(jié)中溶解,樣品力學(xué)性能較好。為了解決由氧化膜所引起粉末顆粒固結(jié)狀態(tài)差的問題,在上述工藝的基礎(chǔ)上分別加入后處理工藝(大變形的擠壓工藝)、預(yù)處理工藝(粉末原料的高能球磨工藝)和預(yù)處理與后處理相結(jié)合的工藝,并分別討論研究各個(gè)工藝對氧化膜與

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論