激光快速成形TC17钛合金热处理工艺研究2013-12-18(2)

Keywords: laser rapid forming; Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr; heat treatment; microstructure;

mechanical property

IV

目 录

摘 要............................................................................................................................ I Abstract ........................................................................................................................ III

第一章 绪论.................................................................................................................. 1

1.1 研究背景及意义................................................................................................. 1

1.2钛与钛合金概述.................................................................................................. 2

1.2.1 钛及钛合金的基本性质 ................................................................................................ 2

1.2.2 钛合金分类及TC17钛合金......................................................................................... 4

1.2.3 钛合金显微组织及力学性能 ........................................................................................ 5

1.3 钛合金的固态相变及热处理............................................................................. 7

1.3.1 钛合金的固态相变 ........................................................................................................ 7

1.3.2 钛合金的热处理 .......................................................................................................... 10

1.4 钛合金成形制备方法....................................................................................... 12

1.4.1 精密铸造技术.............................................................................................................. 12

1.4.2 精密塑性成形技术 ...................................................................................................... 13

1.4.3 粉末冶金技术.............................................................................................................. 15

1.5 激光快速成形技术........................................................................................... 15

1.6 本课题研究目的及研究内容........................................................................... 21

第二章 实验方法及原理............................................................................................ 23

2.1材料制备............................................................................................................ 23

2.2热处理实验........................................................................................................ 24

2.2.1退火预处理................................................................................................................... 24

2.2.2固溶处理 ...................................................................................................................... 25

2.2.3时效处理 ...................................................................................................................... 26

2.2.4断裂模式探索............................................................................................................... 26

2.3显微组织分析.................................................................................................... 28

2.4力学性能分析.................................................................................................... 28

第三章 激光快速成形TC17钛合金沉积态组织性能特征 .................................... 29

3.1激光快速成形TC17钛合金沉积态宏观组织形貌 ........................................ 30

3.2激光快速成形TC17钛合金沉积态显微组织特征 ........................................ 34

3.3激光快速成形TC17钛合金沉积态力学性能特征 ........................................ 36

V

本章小结.................................................................................................................. 37

第四章 热处理对激光快速成形TC17钛合金显微组织以及力学性能的影响 .... 38

4.1预处理温度影响................................................................................................ 38

4.2预处理冷却方式影响........................................................................................ 41

4.3初生α相长径比对力学性能的影响 ............................................................... 42

4.4固溶温度影响.................................................................................................... 45

4.5固溶冷却方式影响............................................................................................ 47

4.6初生α相/次生α相体积分数对力学性能的影响 .......................................... 48

4.7时效温度影响.................................................................................................... 51

4.8次生α相片层厚度对力学性能的影响 ........................................................... 52

本章小结.................................................................................................................. 54

第五章 单相区预处理+固溶时效对激光快速成形TC17钛合金显微组织与力学行

为的影响...................................................................................................................... 55

5.1单相区/两相区预处理 ...................................................................................... 55

5.2固溶处理过程中的组织演变............................................................................ 56

5.3时效过程中的组织演变.................................................................................... 58

5.4单相区/两相区预处理对断裂行为的影响 ...................................................... 59

本章小结.................................................................................................................. 62

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