粉末注射成形钛铝烧结工艺研究

利用Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr（%）气雾化预合金粉末为原料,采用注射成形工艺制备了TiAl合金材料,研究了TiAl合金烧结工艺以及烧结工艺对烧结体显微组织、密度和性能的影响。结果表明：烧结体在超固相线液相区烧结得到密度最高。在1450℃保温30min,烧结体的相对密度达到95%,抗压强度为2105MPa,压缩率达到30.9%,接近铸态合金力学性能。烧结体在α＋γ相区和α相区保温1h,相对密度分别为73%和85%。在1300～1400℃,随着片层团的增加,烧结体组织由双态组织逐渐变为全片层组织。在超固相液相区,随着γ相的减少,烧结体组织由近片层组织逐渐转变为全片层组织。

基于钛丝高频感应熔化气雾化制粉工艺的熔化数值模拟及实验研究

采用数值模拟和实验验证相结合的方法研究了增材制造用钛粉的新型制备工艺--钛丝高频感应熔化气雾化技术(wire induction heating gas atomization, WIGA)的钛丝感应熔化部分。数值模拟得到了钛丝感应熔化模型的最优参数:感应线圈的夹角为90°;电源输出频率为450 k Hz;线圈最优单匝直径为8 mm。钛丝直径选定为4 mm,形成长度为15 mm金属液流的临界送丝速度为45 mm/s。在此条件下,金属液产生350±50℃过热度时电源的临界输出功率为34 kW。建立氩气保护氛围的钛丝感应熔化实验装置,通过实验研究得到TC4钛丝形成长度为15 mm液流的临界送丝速度为50 mm/s,实验值与模拟值误差为10.0%。在此条件下,熔体产生350±50℃过热度时,电源的临界输出功率为38 kW,实验值与模拟值误差为10.5%。实验结果与模拟结果相互验证,得到了钛丝熔化的工程应用数据。

粉末注射成形TiAl超固相线液相烧结工艺研究

以Ti-47．5％Al-2．5％V-1．0％Cr（原子数分数）气雾化预合金粉末为原料，采用粉末注射成形工艺制备了TiAl合金材料，重点研究了该TiAl合金超固相线液相烧结温度区间和保温时间以及烧结体显微组织、密度和压缩性能的变化规律。结果表明：烧结温度在1410～1450＊℃，保温时间在1h以内，烧结体可以致密化；在1450℃保温30min，烧结体相对密度可以达到95％，烧结体的抗压强度为2105MPa，压缩率达到30．9％，接近铸态合金力学性能；随烧结温度升高，烧结体近片层组织中的7等轴晶逐渐减少，片层团逐渐增加。