tc11鈦合金的熱穩(wěn)定性及高溫蠕變行為的研究

1、分類號U D C密級編號十I 初大·警C E N T R A L S O U T H U N I V E R S I T Y碩士學位論文論文題目．?衛(wèi)吼1 ．煞金金的熱穩(wěn)患：隆墨高遏?一????。撬變箍旌的固流?????．學科、專業(yè)t ??????一材料釜????????研究生姓名．- ．??????．戚廷齡????????導師姓名及 專業(yè)技術職務?????夏長清?．熬撬??????中南大學碩士學位論文 摘要摘要T C l 1

2、 鈦合金是T i ．A 1 ．M o ．Z r - S i 系的兩相熱強鈦合金，具有高的比強度、良好的耐蝕性以及在5 0 0 ℃下有很好的高溫性能，合金主要應用在航空發(fā)動機壓氣機的零部件，如葉片、盤件、鼓筒和軸類等。本論文借助于光學顯微鏡、X 射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、常溫拉伸力學性能測試以及高溫蠕變試驗等手段研究了T C l 1 鈦合金的高溫熱穩(wěn)定性以及高溫蠕變行為，獲得如下主要研究結(jié)果：( 1 ) 測試了T C l

3、 1 鈦合金在5 0 0 ℃下進行長時熱暴露后的常溫拉伸力學性能。結(jié)果表明：T C l l 鈦合金的室溫拉伸強度略微增加，而塑性有明顯下降，隨著暴露時間的延長，塑性下降趨勢減緩，熱暴露4 0 0 h 后，抗拉強度o b 提高3 0 M P a ，而斷面收縮率v 降低了1 1 ．5 ％。( 2 ) 研究了不同熱處理條件下T C l 1 鈦合金的高溫蠕變行為，結(jié)果表明：采用9 7 0 ℃／1 h ／A C + 5 3 0 ℃／6 h ／A

4、C 熱處理工藝，T C l 1 鈦合金的抗蠕變性能最好；在5 3 0 ℃時效溫度下延長時效時間，合金抗蠕變性能變差。( 3 ) T C l l 鈦合金的高溫拉伸蠕變曲線表明，隨著蠕變溫度和蠕變應力的提高，合金的蠕變變形量增加、蠕變速率增大、穩(wěn)態(tài)蠕變時間縮短。( 4 ) T C l 1 鈦合金在不同溫度和應力條件下高溫蠕變應力指數(shù)：T = 4 5 0 。C 、o = 3 5 0 ～4 5 0 M P a 時，n = 0 ．9 6 ；T =

5、 5 0 0 。C 、o - = 3 0 0 ～4 5 0 M P a 時，n = 3 ．3 ：T = 5 5 0 。C 、o - = 3 0 0 ～3 5 0 M P a 時，n = 5 ．2 ，c y = 4 0 0 ～4 5 0 M P a 時，n = 1 ．5 。蠕變表觀激活能：在實驗條件下Q 。= 1 4 4 K J ／m o l 。( 5 ) T C l 1 鈦合金在4 5 0 ～5 0 0 ℃、3 0 0 ～4 5 0 M

6、 P a 蠕變時，蠕變變形主要是位錯的滑移，蠕變速率由位錯攀移控制；5 5 0 ℃、3 0 0 ～3 5 0 M P a蠕變時，蠕變變形依靠擴散進行，蠕變速率由位錯滑移控制；5 5 0 ℃、4 0 0 ～4 5 0 M P a 蠕變時，蠕變變形為位錯的滑移，擴散和晶界的滑動，蠕變速率由位錯攀移和擴散雙重控制。( 6 ) T C l 1 鈦合金高溫蠕變過程中，有1 7 , 2 相和硅化物析出，析出物阻礙位錯運動，提高合金的抗蠕變強度，固溶