2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、TiAl基合金具有密度小、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),在航空航天及汽車(chē)工業(yè)行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景,但是TiAl基合金室溫塑性差、難加工等缺點(diǎn)嚴(yán)重的限制了它的應(yīng)用。合金化是改善TiAl合金性能的重要手段之一。Nb元素和Zr元素可以提高合金的強(qiáng)度,Zr與Ti同族,能夠大量的置換鈦鋁合金中Ti原子的位置,具有較好的固溶強(qiáng)化作用;強(qiáng)β穩(wěn)定元素Co通過(guò)改善鈦鋁合金電子結(jié)構(gòu)和彈性性能,提高TiAl合金的延展性,但是Zr、Co對(duì)Ti43Al、Ti47Al合金的影

2、響,以及Zr、Co對(duì)Ti43Al6Nb和Ti47Al6Nb合金的影響需要進(jìn)一步的研究。
  本文向Ti43Al、Ti43Al6Nb、Ti47Al和Ti47Al6Nb合金中分別添加不同含量的Zr和Co元素,觀(guān)察分析宏觀(guān)組織及微觀(guān)組織,結(jié)合EDS、XRD分析相的組成、顯微偏析;進(jìn)行室溫壓縮試驗(yàn)分析室溫壓縮強(qiáng)度及塑性變形量變化規(guī)律,觀(guān)察斷口形貌并分析斷裂方式;分析組織與性能之間的關(guān)系。
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Zr對(duì)Ti43Al和Ti4

3、3Al6Nb合金具有明顯的優(yōu)化效果。Ti43Al-xZr合金隨著Zr元素含量的增加,組織得到細(xì)化、壓縮強(qiáng)度提高,添加5at.%Zr時(shí),壓縮強(qiáng)度達(dá)到最高1685MPa,提高了81.71%。Ti43Al6Nb-xZr合金隨著Zr元素含量增加,組織先細(xì)化后粗化、析出相逐漸增多、壓縮強(qiáng)度先上升后下降,添加2.5at.%Zr時(shí),合金組織細(xì)化最佳、壓縮強(qiáng)度最高,壓縮強(qiáng)度則由對(duì)比合金的1979MPa提高到2162MPa,提高了9.25%。Zr對(duì)Ti4

4、7Al合金具有較小的優(yōu)化效果。隨著Zr元素含量的增加,顯微組織先細(xì)化后粗化、析出相逐漸增多、偏析嚴(yán)重、強(qiáng)度先提高后降低,在0.5at.%Zr時(shí)合金細(xì)化效果最佳,壓縮強(qiáng)度和塑性變形量分別為2158.03MPa、35.24%,分別提高了9.46%和7.64%。Zr對(duì)Ti47Al6Nb合金沒(méi)有明顯的細(xì)化效果,隨著Zr元素添加量的增多,合金組織粗化、析出相逐漸增多、偏析嚴(yán)重、力學(xué)性能也逐漸變差。
  Co對(duì)Ti43Al、Ti43Al6Nb

5、合金具有明顯的優(yōu)化效果。Ti43Al-xCo合金中,顯微組織呈等軸晶形態(tài);隨著Co元素含量增加,等軸晶越來(lái)越小、力學(xué)性能也逐漸提高;添加2.5at.%Co時(shí)等軸晶最為細(xì)小,片層團(tuán)由塊狀組織組成,壓縮強(qiáng)度和塑性變形量由對(duì)比合金的927.21MPa、9.29%提高到2251.10MPa和28.42%,分別提高了142.78%和205.92%。Ti43Al6Nb-xCo的合金隨著Co元素含量增加,組織先細(xì)化后粗化、強(qiáng)度和塑性均先上升后下降,添

6、加1at.%Co時(shí)組織最為細(xì)小、力學(xué)性能最佳,壓縮強(qiáng)度及塑性變形量分別為2223.61MPa、33.46%,分別提高了12.37%和17.28%。Ti47Al-1Co合金壓縮強(qiáng)度為2041.14MPa,與原始合金的1971.5MPa相比,強(qiáng)度略有提高。Co對(duì)Ti47Al6Nb合金沒(méi)有明顯的細(xì)化效果,隨著Co含量增加,組織粗化、偏析嚴(yán)重、力學(xué)性能下降。
  總體來(lái)說(shuō),Zr、Co對(duì)Ti43Al合金組織和性能的優(yōu)化效果優(yōu)于Ti47Al合

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