材料成型及控制工程专业毕业论文

材料成型及控制工程专业毕业论文内容摘要：

样腐蚀的过程中由于 HF具有腐蚀性，所以使 用的时候要小心谨慎，条件允许的情况下要带上橡皮手套。 用镊子夹起一团棉花，蘸取一定的 HF 溶液涂在试样磨好的面上，约十几秒钟后拿到水龙头下冲洗。 最后将腐蚀好的试样用电吹风机吹干，用电吹风机的时候为了防止试样面上出现水痕需要使腐蚀好的面垂直于地面，然后让吹风机自腐蚀面上部向下部吹风。 将腐蚀好的试样放到光学金相显微镜下观察金相前必须保证试样已经被吹风机吹干，防止试样上沾的水或者腐蚀液损害镜头。 将三种通过不同的熔炼浇铸工艺获得的铸态原始组织按照以上所说的方法制成扫描电镜试样，利用扫描电子显微镜对试样照扫描电镜照片。 其中三种不同铸态原始组织扫描电镜照片如下图： 图 3： 自耗凝壳大尺寸铸态 TiAl 合金扫描电镜图片 中原工学院毕业设计（论文） 1 图 4：离子大尺寸铸态 TiAl 合金扫描电镜照片 图 5： 磁悬浮小尺寸铸态 TiAl 合金扫描电镜照片 初步试验方案 在图 3－ 5 的高倍扫描电镜照片下看到的白色衬度相经过能谱分析结果可以知道：白色衬度的为β相，黑色衬度相为γ等轴晶。 而在低倍下看到的灰色部分主要是片层团，而黑色部分为γ聚集区 [6]。 另外通过观察高倍扫描照片后发现这些β相主 要分布在片层团晶界处，同时在磁悬浮小尺寸铸态 TiAl 合金的高倍扫描电镜照片中还可以看到有一些β相分布在片层内。 处于片层团晶界处的β相形成的偏析也就是所谓的β 2 偏析 ,也是本次试验要消除的主要偏析。 处于片层团内的β相形成的偏析称为α 2偏析。 另外 ,可以观察到处于晶界处的β 2偏析区内交替分布着γ相。 这是由于在β晶粒形成时的凝固过程中 Al被推向固液界面造成 Al 的偏析 , 这样最后富 Al 的溶液直接凝固形成黑色衬度的γ相 [1， 2， 5]。 中原工学院毕业设计（论文） 1 元素 重量百分比 原子百分比 Al Ti Nb 总量 100 100 图 B 相的鉴定（能谱分析） 同时由图 3－ 5 还可以明显的看出来，偏析现象尤其是β相偏析在小尺寸合金中更加严重，偏析的面积以及在整个铸件中所占的比列都明显的高于大尺寸合金。 由于偏析的消除需要依靠合金元素在铸件中的长时间扩散来完成。 根据元素扩散的条件， 由于小尺寸合金的偏析 比较多。 完全消除偏析需要扩散的元素总量就较大。 因此消除小尺寸合金的偏析成了本文研究的重点。 对于那些能够消除小尺寸合中原工学院毕业设计（论文） 1 金中偏析的工艺同样能够更适应更有效的消除大尺寸合金中的偏析。 本试验旨在通过研究扩散退火工艺对小尺寸合金的偏析的消除的情况，找到合理有效的消除大尺寸铸态合金偏析的扩散退火热处理工艺措施。 热处理工艺及结果分析 将小尺寸磁悬浮铸态原始试样放入高温电阻炉内分别进行如下的热处理工艺： 工艺 1：对铸态下的合金在α +γ两相区（ 1300℃）温度下分别退火 3 小时和 6 小时。 工艺 2：对铸态下的合金在α单相 区（ 1350℃）温度下分别退火 3 小时和 6 小时。 工艺 3：对铸态下的合金在α +β两相区（ 1400℃）温度下分别退火 3 小时和 6 小时。 工艺 4：对铸态下的合金在α +γ两相区（ 1250℃）温度下退火 12 小时 工艺 14 的热处理曲线如下图： 图 7： 热处理工艺曲线 热处理用到的程控式高温电阻炉的程序的设定方法是：例如：在一个小时的时间内将高温炉从室温升到 800176。 C，然后保温 6 个小时后，继续升温半个小时后达到1300176。 C 然后保温 3 个小时后炉冷的程序设定如下： C01 100 程序起始温度（176。 C） T01 60 升温时间（分钟） C02 800 设定温度 T02 360 保温时间 C03 800 保温温度 中原工学院毕业设计（论文） 1 T03 30 升温时间 C04 1300 升到的温度 T04 180 保温时间 C05 1300 保温温度 T05 121 程序结束 将热处理以后的试样制成金相试样并在金相显微镜下观察并照相。 小尺寸磁悬浮铸态合金经过不同的退火热处理工艺以后的金相照片如下： A）铸态组织金相照片 B） 1350℃退火 3 小时金相照片 C)1400℃退火 3 小时的组织金相照片 D） 1400℃退火 6 小时组织的金相照片 二．试验过程 10 E） 1250℃退火 12 小时组织的金相照片 图 8：磁悬浮铸态小尺寸 合金不同退火工艺的组织金相照片 磁悬浮铸态小。