文档介绍：硕士学位论文
多层 Ti-(B4C/Al)板轧制和热处理工艺研究
STUDY OF PROCESS OF ROLLING AND
HEAT TREATMENT ON MULTILAMINATED
Ti-(B4C/Al) SHEETS
边卓伟
2010 年 7 月
国内图书分类号:
国际图书分类号:
工学硕士学位论文
多层 Ti-(B4C/Al)板轧制和热处理工艺研究
硕士研究生: 边卓伟
导师: 耿林教授
申请学位: 工学硕士
学科: 材料学
所在单位: 材料科学与工程学院
答辩日期: 2010 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:
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Dissertation for the Master Degree in Engineering
STUDY OF PROCESS OF ROLLING AND HEAT
TREATMENT ON MULTILAMINATED
Ti-B4C/Al SHEETS
Candidate: Bian Zhuowei
Supervisor: Prof. Geng Lin
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Materials Science
: School of Materials Science and
Affiliation
Engineering
Date of Defence: July, 2010
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
TiAl 基合金具有优异的高温性能,研究 TiAl 基合金板材的制备方法具有十
分重要的理论和实用价值。本文以碳化硼颗粒增强铝基复合材料板材(B4Cp/Al)
和纯钛(Ti)板材为原料,研究了多层 Ti–B4Cp/Al 板的叠轧及热处理。借助 SEM、
XRD 等手段研究了热处理过程中反应层的相组成、反应热力学及动力学。
采用粉末冶金法分别制备了 5vol.%、10vol.%和 15vol.%B4Cp/Al 复合材料。
通过对比 Ti 与 B4Cp/Al 的热压缩变形率,确定了多层 Ti–(5%B4Cp/Al)板的热压
和热轧制温度均为 500℃。经过 80%下压量的轧制,Ti 板和 B4Cp/Al 板基本达到
变形协调。
经过 650℃低温热处理,多层 Ti–B4Cp/Al 板反应层为均匀的 TiAl3 相,还有
少量未反应 Ti 和 Al。经过 650℃保温 50 小时低温热处理,多层 Ti–(B4Cp/Al)板
转变成多层 Ti–TiAl3–(B4Cp/Al)板。
多层 Ti–TiAl3–(B4Cp/Al)板高温热处理过程中,在 950℃保温,反应层由
Ti3Al、TiAl、TiAl2、TiAl3 相组成,并存在较大的成分梯度;经过 1100℃保温,
各相逐渐转变为 Ti3Al、TiAl、TiAl2,成分梯度减小。经过 1100℃保温 40 小时
高温热处理,多层 Ti–TiAl3–(B4Cp/Al)板转变成 Ti3Al–TiAl–TiAl2–(B4Cp/Al)梯度
板材。
通过研究热处理反应动力学,得出多层 Ti–(B4Cp/Al)板热处理反应层的生长
机制为抛物线生长动力学控制的反应扩散机制,并得到了多层 Ti–(B4Cp/Al)板高
温热处理反应动力学方程。
关键词:TiAl;板材;轧制;热处理;反应动力学
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
As an excellent high temperature performance material, TiAl-based alloy has
been applied widely in aviation and automotive industries. Research of TiAl-based
alloy plate is very important in theoretical and pra