【摘 要】
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粉末冶金Ti合金的研制与开发对于降低Ti合金制造成本,提高其力学性能具有重要意义.本文在粉末Ti合金中添加稀土元素,研究烧结坯的显微组织并测试材料力学性能.通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段进行分析,结果表明添加稀土元素可以有效提高烧结坯的致密度、室温拉伸强度和延伸率,其中含1.0wt％稀土Nd的材料致密度达99％,拉伸强度1080MPa,延伸率6％,接近于锻造Ti-6A
【机 构】
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中南大学粉末冶金国家重点实验室(长沙) 西北有色金属研究院(西安);中南大学粉末冶金国家重点实验室
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粉末冶金Ti合金的研制与开发对于降低Ti合金制造成本,提高其力学性能具有重要意义.本文在粉末Ti合金中添加稀土元素,研究烧结坯的显微组织并测试材料力学性能.通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段进行分析,结果表明添加稀土元素可以有效提高烧结坯的致密度、室温拉伸强度和延伸率,其中含1.0wt％稀土Nd的材料致密度达99％,拉伸强度1080MPa,延伸率6％,接近于锻造Ti-6Al-4V合金性能水平,而制备成本明显降低.稀土元素对致密度的贡献主要归因于在烧结过程中产生瞬时液相,同时稀土元素能够夺取粉末颗粒表面的氧,净化原始颗粒界面,提高粉末颗粒的烧结活性.致密度的提高,Ti合金基体氧含量的降低以及第二相Nd氧化物的存在都有助于材料力学性能的提高.然而含Nd合金的烧结温度应控制在一个合适的范围内.过高的烧结温度将导致瞬时富稀土液相的聚集和元素的偏扩散,以及由于扩散条件改善后的晶粒过度长大,反而不利于材料力学性能的提高.
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