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《(TiB+La2O3)IMI834复合材料铸造性能》是一篇研究新型钛基复合材料铸造性能的学术论文。该论文聚焦于通过添加钛硼(TiB)和氧化镧(La2O3)来改善IMI834钛合金的铸造性能,旨在探索其在高温、高强度应用环境下的潜力。IMI834是一种常用的钛合金,因其良好的高温强度和耐腐蚀性被广泛应用于航空航天领域。然而,传统IMI834在铸造过程中存在气孔、裂纹等缺陷,限制了其进一步的应用。因此,本文通过引入TiB和La2O3作为增强相,试图提高其铸造性能。
论文首先介绍了IMI834钛合金的基本特性以及其在铸造过程中可能遇到的问题。IMI834主要由钛、铝、锡等元素组成,具有较高的比强度和良好的热稳定性。然而,在铸造过程中,由于钛合金的高化学活性,容易与空气中的氧气发生反应,导致氧化夹杂物的产生。此外,钛合金的流动性较差,使得铸造过程中难以获得致密的铸件。这些因素都对IMI834的铸造性能提出了挑战。
为了改善这些问题,作者在IMI834中加入了TiB和La2O3。TiB作为一种陶瓷增强相,能够显著提高材料的硬度和耐磨性。同时,La2O3作为稀土氧化物,可以起到净化熔体、细化晶粒的作用。通过这两种添加剂的协同作用,作者希望实现IMI834铸造性能的优化。
在实验部分,论文详细描述了试样的制备过程。作者采用真空感应熔炼法将TiB和La2O3加入到IMI834母合金中,并通过不同的工艺参数控制熔体的成分和结构。随后,利用重力铸造方法制备了不同成分的试样,并对其微观组织进行了分析。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段,研究了复合材料的显微结构特征。
研究结果表明,添加TiB和La2O3后,IMI834复合材料的铸造性能得到了明显改善。TiB的加入提高了材料的流动性和填充能力,减少了铸造过程中气孔和缩松等缺陷的发生。而La2O3则有效降低了熔体中的氧含量,提高了材料的纯净度。此外,La2O3还能促进晶粒细化,从而提高材料的力学性能。
论文还探讨了TiB和La2O3对IMI834复合材料热力学行为的影响。通过差示扫描量热法(DSC)和热膨胀测试,作者发现添加这两种增强相后,材料的热稳定性有所提高。这表明复合材料在高温环境下仍能保持较好的结构完整性,适用于更苛刻的工作条件。
在力学性能方面,论文通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验评估了复合材料的机械性能。结果显示,添加TiB和La2O3后的IMI834复合材料表现出更高的强度和硬度,同时具备良好的韧性。这说明TiB和La2O3的加入不仅改善了材料的铸造性能,还提升了其综合力学性能。
最后,论文总结了研究的主要结论,并指出了未来的研究方向。作者认为,通过进一步优化TiB和La2O3的添加比例以及工艺参数,可以进一步提升IMI834复合材料的铸造性能和应用范围。此外,作者建议在后续研究中关注复合材料的疲劳性能和长期稳定性,以全面评估其在实际工程中的适用性。
综上所述,《(TiB+La2O3)IMI834复合材料铸造性能》这篇论文为钛基复合材料的研究提供了新的思路和实验依据。通过引入TiB和La2O3,不仅改善了IMI834的铸造性能,还提升了其综合性能,为钛合金在高端制造领域的应用奠定了基础。
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