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热等静压参数对Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金组织与力学性能的影响
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG146.23[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]中国科学院金属研究所,沈阳110016, [2]东北大学材料科学与工程学院,沈阳110819, [3]宝山钢铁股份有限公司中央研究院,上海201900
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划项目2013AA031606和国家自然科学基金项目U1302272资助
中文摘要:

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备Ti-5Al-2.5SnELI预合金粉末,并对预合金粉末进行表征.研究了热等静压参数对Ti-5Al-2.5SnELI粉末合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,热等静压温度和压力的升高有助于提升粉末合金的致密度,当粉末合金的致密度大于99.5%时,粉末合金的力学性能可以达到锻造合金的水平.综合考虑粉末合金的致密度、显微组织和力学性能,Ti-5Al—2.5SnELI预合金粉末优选的热等静压工艺成型窗口为温度890~940℃,压力120MPa以上,保温保压3h.包套对热等静压压力有屏蔽作用,设计不当会降低粉末压坯的致密度.通过优化包套设计、热等静压参数和工艺途径可以有效抑制包套的屏蔽作用,提升粉末合金的致密度.

英文摘要:

Near-net-shape forming through powder metallurgy (PM) route is a cost-efficient approach to produce the hard-to-machining materials such as titanium alloys. Hot isostatic pressing (HIPing) is a common technique to fabricate PM titanium alloys and components. Prealloyed powder metallurgy through HIPing is considered as upgrade of precision casting for titanium alloys. Ti-5Al-2.5Sn ELI (extra-low interstitial) is a typical α-Ti alloy, which is widely used at cryogenic temperature. In this work, the Ti-5Al-2.5Sn ELI prealloyed powder was produced by electrode induction melting gas atomization. Characterization of the prealloyed powder was carded out to understand the following HIPing process. The influence of HIPing parameters on microstructure and mechanical properties of Ti-5Al-2.5Sn ELI powder compact was studied. The results show that the relative density of powder compact increases with the increasing of HIPing temperature and pressure. The mechanical properties of powder compact can achieve those of wrought materials, when the relative density is more than 99.5%. To balance the rela- tive density, microstructure and mechanical properties of the powder compacts, the optimized HIPing parameters for Ti-5Al-2.5Sn ELI powder are temperature in the range of 890-940 ℃, pressure above 120 MPa and holding for 3 h. The shielding effect of capsule will hinder the powder densification during HIPing process, which will likely cause non-uniform densification and degrade the relative density of powder compact. However, the shield effect can be weakened through proper tooling design and optimization of the HIPing procedure.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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