Исследовние влияния лигатуры Al-Ti-Nb на структуры и свойства

Введение 9
1 Обзор Литературы 11
1.1 Общие Сведения 11
1.2 Свойства Алюминия 11
1.3 Свойства Титана 13
1.4 Свойства Ниобия 15
2 Методическая Часть 18
2.1 Основное Оборудование 18
2.1.1 Индукционная Печь К-240 18
2.1.2 Электронный Микроскоп (Рэм) Evo 50xvp С 19
Энерго-Дисперсионным Анализатором Inca Energy 350 19
2.1.3 Последовательный Волнодисперсионный Рентгенофлуоресцентный Спектрометр Shimadzu Xrf-1800 21
2.1.4 Дифрактометры Shimadzu Xro 6000 И Xrd 7000 22
2.1.4 Автоматический Микротвердомер Dm 8 B 23
2.1.5 Спектрометр Foundry Master Lab 23
2.1.6 Дефектоскопия 28
2.1.7 Программный Комплекс Thermo-Calc 8.1 Использовали Для Контроля Макро-Структуры 32
2.1.8 Планетарная Мельница Ritsh 400 32
3 Экспериментальная Часть 33
3.1 Получение Модификатора Для Сплавов Системы Al-Nb 33
3.2 Получение Модификатора Для Сплавов Системы Al-Ti 35
3.3 Исследование Получения Гомогенного Сплава Системы Al-Ti-Nb С Применением Механической Активации. 58
Выводы 61
Список Использованных Источников 62

Весь текст будет доступен после покупки

В России, в настоящее время, для изготовления лопаток турбин низкого давления (ТНД) и компрессора высокого давления (КВД) используются жаропрочные никелевые сплавы, т.к. они обладают наилучшими механическими свойствами, широким диапазоном рабочих температур (до 1050 ºС), высокими коррозионными и эрозионными свойствами. Однако они имеют низкую удельную жаропрочность из-за высокой плотности. Использование данных сплавов при рабочих температурах ниже 900 ºС не увеличивает ресурс лопаток, а приводит к значительному увеличению веса двигателя [1].
С развитием авиации, самолётостроения усложняются требования к конструкции самолётов, авиационных двигателей, увеличиваются рабочие температуры.
Уменьшается вес самого двигателя за счёт применения более конструктивных материалов. Требования к сплавам такого класса возрастают [2, 3, 4].
Лопатки являются наиболее ответственной частью газотурбинного двигателя (ГТД). Они работают в условиях воздействия статического и динамического газового потоков. Под действием газового потока возникают напряжения, которые достигают 200 МПа, а также возможны температурные перепады типа тепловых ударов до 600-700 ºС.
Создание новых материалов с заданным уровнем свойств является постоянной задачей, стоящей перед материаловедами и технологами в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Значительное место в решении этой задачи занимают технологии порошковой металлургии. Одним из направлений в этой отрасли должно стать развитие технологий получения материалов, полуфабрикатов и готовых изделий из стружки, являвшейся до последнего времени отходами машиностроительного и металлургического производства. Учеными предложено название таких технологий «стружковые технологии», по аналогии с порошковыми, а название материалов – «стружковые материалы».
Сплавы системы Al – Nb обладают высокими значениями механической прочности и являются перспективными высокотемпературными материалами для аэрокосмической и наземной энергетики, а также для применения в качестве конструкционных материалов и покрытий. Для управления микроструктурой и свойствами таких сплавов используются как традиционные модификаторы, широко применяемые в технологии алюминиевых сплавов, так и новые, в том числе с использованием «эффекта самомодифицирования» [1].
Этот эффект следует ожидать при использовании бинарных сплавов
Al – Nb, содержащих в расплавленном состоянии низкие концентрации высокотемпературных частиц интерметаллидов Al3Nb и AlNb2 [2-4].
Сплавы из алюминия имеют малую плотность и обладают по сравнению с алюминием значительно более высокой прочностью и требуемыми эксплуатационно-технологическими характеристиками.
Высокую коррозионную стойкость в естественной атмосфере, морской воде, растворах многих солей и химикатов имеют большинство алюминиевых сплавов. В строительстве в виде облицовочных панелей, дверей, оконных рам, электрических кабелей используются в большом объеме сплавы алюминия. Сплавы из алюминия не подвержены сильной коррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительным раствором, штукатуркой, особенно если конструкции не подвергаются частому намоканию. Алюминий также широко применяется в машиностроении, т.к. обладает хорошими физическими качествами. Но главная отрасль, использования алюминия — это авиация. Именно в авиации наиболее полно нашли применение всем важным характеристикам алюминия.
Механоактивация происходит, когда скорость накопления дефектов превышает скорость их исчезновения. Это реализуется в энергонагружаемых аппаратах: центробежных планетарных и струйных мельницах, дезинтеграторах и др., где сочетаются высокие частота и сила механического воздействия. 

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Общие сведения
При реализации стружковых технологий, во многом, могут быть использованы технологические подходы, разработанные и многократно опробованные в области порошковой металлургии. Однако особенности геометрии и структуры стружки, как исходного сырья для получения изделий, по сравнению с порошками требует разработки ряда теоретических положений и новых подходов к организации технологии производства, без которых оказывается невозможным достижение заданных структуры и свойств полуфабрикатов и готовой продукции [1]
Как и порошковые, стружковые технологии предусматривают выполнение таких элементов, как:
анализ состояния исходного сырья, учет его состава, строения и с необходимыми геометрическими характеристиками и структурным состоянием частиц (стружки);
компактирование стружки в пресс-заготовки соответствующего размера и формы;
превращения пресс-заготовок в компактные с регулируемой пористостью или в беспористые изделия путём спекания при высоких температурах и в контролируемых средах;
формирование окончательных размеров, формы и структуры при помощи операций обработки давлением (штамповки, прокатки, волочения, экструзии и т.д.), необходимых доводочных операций механической обработки и различных режимов термической обработки изделий.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Электронный ресурс:http://my.krskstate.ru/docs/metallurgy/
krastsvetmet/
2 Электронный ресурс: http://icmim.sfu-kras.ru/mitom
Колачев Б.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Учебник для вузов / Б.А. Колачев, В.И. Елагин, В.А. Ливанов – 3-е изд., перераб. и доп. М: «МИСИС», 1999. – 416 с.
3 Клопотов В.Д., Потекаев А.И., Клопотов А.А., Кулагина В.В., Кнестяпин Е.А., Маркова Т.Н., Морозов М.М. Тройные диаграммы на основе алюминида титана. Анализ и построение. Изв. Томского политехн. ун-та. 2013, Т.232, 2, 96 – 100.
4 Деменок А.О., Ганеев А.А., Деменок О. Б., Кулаков Б.А. Выбор легирующих элементов для сплавов на основе алинида титана / Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2013, том 13, № 1, 95–102.
5 Appel F., Öhring M., Paul J.D.H., Lorenz U.: eds. K.J. Hemker et al. In Proceedings of the 2nd International Symposium “Structural Intermetallics”. The Minerals, Metals & Mater Soc. – 2001, 63–72.
6 Damian M. Cupida,b, Olga Fabrichnayaa , Orlando Riosb , Fereshteh Ebrahimib , Hans J. Seifertb Thermodynamic re-assessment of the Ti – Al – Nb system Int. J. Mat. Res. (formerly Z. Metallkd.) 100 (2009) 2, 218–233.
7 Сметкин АА. Исследование эволюции порошковой интерметаллической системы «титан - алюминий» при механическом легировании и консолидации. НЦПМ ГОУ ВПО «Пермский гос. технический университет», 22 – 30.
8 Постников Н.С. и др. Плавка алюминиевых сплавов. Изд. Металлургия, 1971, 152 с.
9 Клопотов В.Д., Потекаев А.И., Клопотов А.А., Кулагина В.В., Кнестяпин Е.А., Маркова Т.Н., Морозов М.М. Тройные диаграммы на основе алюминида титана. Анализ и построение. Изв. Томского политехн. ун-та. 2013, Т.232, 2, 96 – 100.
10 Деменок А.О., Ганеев А.А., Деменок О. Б., Кулаков Б.А. Выбор легирующих элементов для сплавов на основе алинида титана / Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2013, том 13, № 1, 95–102.
11 Appel F., Öhring M., Paul J.D.H., Lorenz U.: eds. K.J. Hemker et al. In Proceedings of the 2nd International Symposium “Structural Intermetallics”. The Minerals, Metals & Mater Soc. – 2001, 63–72.
12 Damian M. Cupida,b, Olga Fabrichnayaa , Orlando Riosb , Fereshteh Ebrahimib , Hans J. Seifertb Thermodynamic re-assessment of the Ti – Al – Nb system Int. J. Mat. Res. (formerly Z. Metallkd.) 100 (2009) 2, 218–233.
13 Сметкин АА. Исследование эволюции порошковой интерметаллической системы «титан - алюминий» при механическом легировании и консолидации. НЦПМ ГОУ ВПО «Пермский гос. технический университет», 22 – 30.
14 Постников Н.С. и др. Плавка алюминиевых сплавов. Изд. Металлургия, 1971, 152 с.
15 Деменок А.О., Ганеев А.А., Деменок О. Б., Кулаков Б.А. Выбор легирующих элементов для сплавов на основе алинида титана / Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2013, том 13, № 1, 95–102.

16 Клопотов В.Д., Потекаев А.И., Клопотов А.А., Кулагина В.В., Кнестяпин Е.А., Маркова Т.Н., Морозов М.М. Тройные диаграммы на основе алюминида титана. Анализ и построение. Изв. Томского политехн. ун-та. 2013, Т.232, 2, 96 – 100.
17 Damian M. Cupida,b, Olga Fabrichnayaa, Orlando Riosb, Fereshteh Ebrahimib, Hans J. Seifertb Thermodynamic re-assessment of the
Ti – Al – Nb system Int. J. Mat. Res. (formerly Z. Metallkd.) 100 (2009) 2, 218–233.
18 Appel F., Öhring M., Paul J.D.H., Lorenz U.: eds. K.J. Hemker et al. In Proceedings of the 2nd International Symposium “Structural Intermetallics”. The Minerals, Metals & Mater Soc. – 2001, 63–72.

Весь текст будет доступен после покупки