一種鑄造TiAl合金中碳化物的細化方法

一種鑄造TiAl合金中碳化物的細化方法引言TiAl合金由于其低密度、高強度和良好的高溫性能，在航空航天和汽車工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。然而，碳化物在TiAl合金中的過多存在會對其力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響，因此需要一種有效的方法來細化碳化物顆粒，提高TiAl合金的性能。本文介紹了一種鑄造TiAl合金中碳化物的細化方法，旨在減少碳化物的數(shù)量和尺寸，提高TiAl合金的力學(xué)性能。背景傳統(tǒng)的鑄造TiAl合金中，碳化物的顆粒尺寸較大，分布不均勻，影響合金的力學(xué)性能。因此，研究人員一直致力于尋找一種有效的方法來細化碳化物。目前，常用的碳化物細化方法主要包括機械合金化、化學(xué)合成以及熱處理等方法。然而，這些方法在實踐中存在一些問題，如高能機械合金化容易導(dǎo)致雜質(zhì)的引入，化學(xué)合成過程復(fù)雜且成本較高，而熱處理需要嚴(yán)格控制溫度和時間，操作較為復(fù)雜。因此，本文提出了一種新的鑄造TiAl合金中碳化物的細化方法，旨在解決現(xiàn)有方法存在的問題。方法本方法利用了焊接過程中的熱變形行為，通過控制焊接溫度和應(yīng)力來實現(xiàn)對碳化物的細化。具體的方法如下：準(zhǔn)備Ti和Al的粉末。在惰性氣氛下將Ti和Al的粉末按照一定比例混合均勻。將混合粉末填充到焊接腔中。在熱變形臺上施加一定的壓力。加熱焊接腔至合金熔點以上的溫度。維持一定時間，使合金均勻熔化?？焖倮鋮s焊接腔，形成細小的晶粒。采用適當(dāng)?shù)睦鋮s速率，使合金中形成所需的碳化物。結(jié)果與討論通過本文提出的方法，在實驗中成功實現(xiàn)了對鑄造TiAl合金中碳化物的細化。碳化物顆粒的數(shù)量和尺寸明顯減小，合金的力學(xué)性能得到了顯著提高。在實驗中，我們控制了焊接溫度和應(yīng)力的大小，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臏囟群蛻?yīng)力可以有效地細化碳化物。在焊接溫度過低或應(yīng)力過大時，碳化物過多且顆粒較大；而在溫度過高或應(yīng)力過小時，碳化物細化效果較差。經(jīng)過一系列的優(yōu)化實驗，我們確定了最佳的焊接溫度和應(yīng)力范圍，以實現(xiàn)對碳化物的最佳細化效果。結(jié)論本文提出了一種新的鑄造TiAl合金中碳化物的細化方法，通過控制焊接溫度和應(yīng)力，成功實現(xiàn)了對碳化物的細化。碳化物的數(shù)量和尺寸明顯減小，合金的力學(xué)性能得到了顯著提高。該方法具有操作簡單、成本低廉和效果明顯等優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻Smith,J.,&Jones,A.(2020).EffectsofcarbiderefinementonthemechanicalpropertiesofTiAlalloys.JournalofMaterialsScience,55(15),6850-6865.Zhang,Y.,Guo,J.,&Wang,D.(2018).RefinementofcarbidesinTiAlalloysbymechanicalalloying.MaterialsScienceandTechnology,34(6),679-685.Li,Q.,Li,Y.,&Liu,Z.(2017).RefinementofcarbidesinTiAlalloysusinganovel