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低成本粉末冶金钛合金耐磨复合弯管的研究
作者:管理员    发布于:2013-12-06 14:18:03    文字:【】【】【
   混合元素法P/M钛合金在生产成本上、成分选择和显微组织设计的自由度上都比熔铸变形和其他粉末冶金方法制备的钛合金有优势,是制备低成本钛合金最有前途的一种工艺。为了以简单的工艺获得堆焊复合耐磨弯管具有均匀细小的显微组织、低的杂质元素含量的全致密烧结钛合金,本文通过热膨胀模拟试验、光学显微分析、X射线衍射分析、SEM显微分析、TEM显微分析和力学性能测试等分析手段,着重研究了Fe、Mo和Nd等合金元素对钛合金的烧结行为、组织性能演化的影响,并得出以下结论: 1) 添加铁元素有利于Ti-Fe合金的烧结致密化,随着铁含量的提高,促进作用越大。随着铁含量的提高,Ti-Fe合金堆焊耐磨复合弯管魏氏片状组织的原始β晶粒平均尺寸及片状α晶团的平均尺寸有所增加,α片的厚度急剧减小,拉伸强度显著提高。而且,当烧结温度提高时,原始β晶粒平均尺寸,α晶团的平均尺寸及α片的厚度急剧增加,拉伸强度和延伸率都迅速降低。这是铁的β相稳定作用和铁的高扩散速率的综合影响。 2) Mo元素的添加主要有利于Ti-Mo合金的显微组织细化。研究表明,Mo元素的添加使Ti-Mo合金的魏氏片状组织细化,且在提高烧结温度后,Ti-Mo合金耐磨复合弯管的组织无明显长大。其根本原因是Mo原子的扩散速率较低。Mo元素的添加有利于提高钛合金的拉伸强度,其主要原因也是由于Mo元素的晶粒细化作用。 3) 添加Nd元素有利于Ti合金的烧结致密化,其主要原因是添加的Nd-Al合金的NdAl2、NdAl3和Nd3Al三种相形成了瞬时液相,促进Ti基体扩散。在烧结态钛合金中,形成了两类富Nd第二相粒子:一类析出在钛基体的晶内,形状多为椭球形,具有均匀的组织结构;第二类在晶界上析出,形状多为不规则,具有多层组织结构。难于确定两类富Nd第二相粒子准确的相结构,可以认为颗粒是一些过渡态Ti-Nd-O复合物组成的。同时,预测了两类富Nd第二相粒子的形成机制。Nd元素的添加有利于改善钛合金的力学性能。其根本原因可归结为两点:一是获得更高的烧结性能,降低了孔隙率;二是夺取元素粉末中的氧,实现对钛基体的净化,并且导致了烧结态钛合金中更多的残余β相。
   公司主营:堆焊复合耐磨弯管堆焊耐磨复合弯管耐磨复合弯管
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