高Nb-TiAl合金粉末注射成形工藝研究.pdf

1、在合金領(lǐng)域，TiAl合金是一種較有潛力的高溫合金材料，具有較高的抗氧化能力并且在高溫條件下具有較高的力學性能，因此在航天航空領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域等得到了廣泛的應(yīng)用。目前，在國內(nèi)已經(jīng)展開了TiAl合金在工業(yè)中的研究。但是由于TiAl合金材料的性質(zhì)，導致了其在常溫條件下的較難加工。本論文針對TiAl合金存在的加工困難問題，采用金屬注射成形工藝（MIM工藝）制備高Nb-TiAl合金，對其脫脂與燒結(jié)工藝進行了研究，得到如下結(jié)論：
　　1)通過進

2、行溶劑脫脂試驗發(fā)現(xiàn)：溶劑脫脂過程中，同一脫脂時間條件下，脫脂溫度越高，粘結(jié)劑的脫除率越高；同一脫脂溫度條件下，脫脂時間越長，粘結(jié)劑的脫除率越高；脫脂條件相同的情況下（脫脂溫度與脫脂時間均相同），坯樣厚度越薄，粘結(jié)劑脫除率越高，溶劑脫脂過程中出現(xiàn)缺陷的幾率越低；試樣表面積與體積的比越大，粘結(jié)劑脫除率越高。溶劑脫脂受脫脂溫度、脫脂時間、試樣形狀等多個因素影響。對比分析后得出：高Nb-TiAl合金粉末注射成形工藝中溶劑脫脂的最佳脫脂條件為脫脂

3、溫度70℃，脫脂溶液為單一的三氯乙烯溶液，脫脂時間12小時。
　　2)通過研究本次注射時使用的粘結(jié)劑的特點，結(jié)合試樣DSC測試，從而確定了熱脫脂的最佳工藝：0～120℃，升溫時間為60min；120～300℃，升溫時間180min；300～450℃，升溫時間為240min；450℃保溫60min；450～620℃，升溫時間為90min；620℃保溫60min；620～850℃，升溫時間60min；850℃保溫60min；試驗發(fā)現(xiàn)熱

4、脫脂后粘結(jié)劑基本已經(jīng)完全脫除，同樣的熱脫脂條件下，試樣表面積與體積比越大，最終脫脂率越高。在熱脫脂的預(yù)燒結(jié)后，坯件中已經(jīng)出現(xiàn)TiAl3化合物，為以后的致密化燒結(jié)提供了條件。
　　3)對比不同燒結(jié)溫度下試樣的收縮率、燒結(jié)密度、抗彎強度和硬度等力學性能與試樣斷口形貌，確定了高Nb-TiAl合金MIM最佳燒結(jié)工藝為：在850℃之前進行的是熱脫脂工藝，850℃以上進行預(yù)燒結(jié)后的最終高溫燒結(jié)，在850℃到最高溫1480℃，升溫時間為120m