增材制造钛及钛基复合材料叠层微观组织演变研究开题报告

 2023-04-18 09:32:28

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1.研究背景在航空航天的事业发展过程中,金属基复合材料(Metal matrix composites,MMCs)发挥着极其关键的作用,主要原因是MMCs拥有多种优越的性能,包括了较高的抗拉强度,抗蠕变性、优异的高温性能以及耐腐蚀性等等[1]。

在近些年中,为了更加充分地利用 MMCs 的实际应用价值,研究的侧重点是通过多种方法来改善复合材料的性能,以便更好地满足实际的工业生产制造需求。

随着航空事业的蓬勃发展,对于轻质结构材料的性能要求进一步提高,所以设计更加有效的制备方法使其获得优异性能的轻质结构材料便成为一个重要的研究方向[2]。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1. 通过查阅文献了解原位合成TC4-(TiBw TiCP)/TC4复合材料制备及后续处理的现状及目前存在的问题.2. 使用混粉机和真空干燥箱,并设计合适的混粉工艺,以使得B4C与TC4粉末充分混合均匀.3. 使用送粉打印设备,优化打印工艺参数,制备叠层结构钛基复合材料.4. 设计热处理制度,探索热处理制度对TC4-(TiBw TiCP)/TC4复合材料的微观组织演变规律,进而为工业应用中工艺的选择提供指导.(退火温度800℃、900℃、1000℃,炉冷时间1h、2h、3h,共九个样品)5. 利用磨抛机和蔡司金相显微镜观察复合材料的组织,使用显微硬度仪测量硬度.6. 使用OM和SEM探究微观组织的演变规律.7. 数据处理,对实验结果进行讨论,运用合适理论解释现象,并筛选出最优的热处理制度.本实验预设的实验参数:所用粉末为真空气雾化法制备的球形Ti6Al4V合金粉末,牌号TC4,粉末粒径53-150μm,B4C颗粒,粒径约50nm;激光熔化沉积的工艺参数为:激光功率1500W,扫描速度600mm/min,扫描间距为1.6,送粉量为10.4g/min。

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