分級(jí)球磨和真空熱壓燒結(jié)制備高鈮TiAl合金的研究.pdf

1、TiAl基合金由于其高比強(qiáng)度、高比剛度和優(yōu)異的高溫性能而成為一類(lèi)非常有潛力的高溫結(jié)構(gòu)材料。目前，TiAl基合金仍然存在室溫可加工性能差、高溫抗氧化能力不足的缺點(diǎn)，高鈮 TiAl基合金在改善合金的綜合性能方面有著很大的優(yōu)勢(shì)從而成為人們研究的熱點(diǎn)。
　　本文通過(guò)分級(jí)機(jī)械球磨+真空熱壓燒結(jié)工藝制備高鈮 TiAl基合金。為了提高合金的高溫性能和改善合金的室溫脆性，本文加入高含量的Nb元素(20at.％)。首先對(duì)元素粉末進(jìn)行分級(jí)球磨(TiA

2、l高能球磨+Nb-TiAl低能球磨)，然后對(duì)球磨粉末進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)(低溫反應(yīng)燒結(jié)+高溫?zé)Y(jié))，最終制備出存在Nb延性相的高鈮TiAl基合金。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　分級(jí)球磨工藝的研究。根據(jù)機(jī)械球磨條件對(duì)粉末的影響規(guī)律，利用一級(jí)高能球磨制備 TiAl復(fù)合粉末，二級(jí)低能球磨制備 Nb-TiAl復(fù)合粉末，研究了球磨過(guò)程中粉末的顆粒形貌尺寸、晶粒大小、成分、熱穩(wěn)定性等參數(shù)的變化行為。通過(guò)觀察粉末的形貌照片和分析粉末成分變化，明確了

3、球磨過(guò)程中粉末顆粒形貌的變化機(jī)制；通過(guò) TEM觀察，驗(yàn)證了粉末的微觀變化機(jī)理；通過(guò) XRD和DTA分析，對(duì)球磨粉末的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，為后續(xù)燒結(jié)工藝提供參考。通過(guò)分級(jí)球磨工藝，最終制備出TiAl復(fù)合粉末顆粒細(xì)小均勻，Nb單質(zhì)顆粒均勻分布且形貌只發(fā)生細(xì)微變化的Nb-TiAl復(fù)合粉末。
　　真空熱壓燒結(jié)工藝的研究。根據(jù) TiAl金屬間化合物的反應(yīng)特點(diǎn)，采用真空熱壓燒結(jié)工藝(620℃低溫反應(yīng)燒結(jié)+1200℃高溫?zé)Y(jié))成功制備出高致密度