Ti-60A合金中的硅化物及原始β晶粒尺寸控制研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵亮 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2008-05-27 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 杨锐 |
| 关键词 | 高温钛合金 Ti-60A 硅化物 高温蠕变 持久 晶粒度 尺寸分布 |
| 其他题名 | Study on Silicide of Ti-60A High-Temperature Titanium Alloy and Control of β Grain Size |
| 学位专业 | 材料学 |
| 中文摘要 | 高温钛合金由于具有密度低，比强度高，高温性能好等优点而广泛应用于航空航天领域。Ti-60A合金属于Ti-Al-Zr-Mo-Si-Sn系近α型高温钛合金，使用温度已经达到600℃。影响高温钛合金性能的因素很多，Ti-60A合金中的硅化物和β晶粒尺寸控制是目前研究尚不充分的两个方面。因此，本文研究了Ti-60A合金中硅化物的析出、溶解温度，硅化物析出的位置、形貌和尺寸，并研究了不同条件下硅化物析出对Ti-60A合金高温蠕变和持久性能的影响；最后研究了热处理和热加工工艺对Ti-60A合金原始β晶粒尺寸及分布的影响。 实验结果表明，Ti-60A合金中硅化物的析出温度为990℃，完全溶解温度为1030℃，850℃左右硅化物析出量最多，尺寸从几十到几百纳米不等， 600℃以下硅化物析出量较少，尺寸通常小于100纳米。硅化物析出的形状多样，900℃以上以纺锤状为主，且硅化物与基体界面不明显，900℃~800℃以多面体形状为主，750℃以下多为短棒状。硅化物的析出，与基体有一定的取向关系，在本文实验中观察的硅化物与α相基体的取向关系为：硅化物[0001]晶带轴平行于基体[123(__)1]晶带轴，硅化物(1(__)21(__)0)面平行于基体(01(__)12) 面。 在外加应力水平较低的蠕变实验条件下，材料变形以界面为主，硅化物在α片层之间析出，对α片层界面起到有效的钉扎作用，提高材料蠕变抗力。在外加应力水平较高的持久实验条件下，Ti-60A钛合金中硅化物的大量析出降低了材料的持久性能。在此条件下，选择硅化物少量析出但α2析出明显的热处理工艺对提高持久性能有利。在高温大应力持久实验条件下，位错在大颗粒硅化物处产生塞积，导致硅化物开裂或与基体脱粘产生微孔，微孔聚集后发生过早断裂是导致持久性能降低的主要原因。 α2相的析出对提高Ti-60A钛合金的蠕变抗力和持久断裂时间都是有利的，但硅化物的析出只对提高蠕变性能有利，对持久性能的作用取决于硅化物的析出量及颗粒尺寸。Ti-60合金的蠕变性能和持久性能不一定同时达到最佳。 Ti-60A合金棒材中的原始β晶粒尺寸呈正态分布。原始坯料显微组织比较粗大时，较大的锻造变形量会改善Ti-60A合金棒材原始β晶粒尺寸均匀性；当锻造变形量达到33%时，Ti-60A合金棒材原始β晶粒尺寸变小，均匀性得到进一步改善；Ti-60A合金在α+β相区轧制，变形量达到40%以上时，坯料的原始显微组织对原始β晶粒尺寸均匀性及颗粒平均尺寸的影响不大；轧制加热温度在α+β相区时，轧制温度升高会使原始β晶粒尺寸分布曲线向尺寸较大的方向移动。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 60 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17208]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵亮. Ti-60A合金中的硅化物及原始β晶粒尺寸控制研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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