Upload
simone-dodson
View
102
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
大学生创新性实验计划项目 阶 段 汇 报. 实验材料. Al-Ni-Y 三元合金的熔炼 选用纯度为 99.7wt% 的铝锭, 99.99wt% 的镍和钇作为原料,将原料表面氧化物和污垢除清,将原子百分比为 96.5 at%Al 、 2.6 at% Ni 、 0.9 at%Y 换算成质量百分比 91.8 wt%Al 、 5.4 wt% Ni 、 2.8 wt%Y 后,进行配料. 定向凝固过程 - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
实验材料• Al-Ni-Y 三元合金的熔炼• 选用纯度为 99.7wt% 的铝锭, 99.99wt%
的镍和钇作为原料,将原料表面氧化物和污垢除清,将原子百分比为 96.5 at%Al 、2.6 at% Ni 、 0.9 at%Y 换算成质量百分比91.8 wt%Al 、 5.4 wt% Ni 、 2.8 wt%Y 后,进行配料
• 定向凝固过程• 将熔炼好的 Al-Ni-Y 合金试样棒打磨,去除表面氧化
皮,再用无水乙醇清洗好后,装入定向凝固设备的20mm200mm 石墨坩锅内。将石墨坩锅伸入到加热体中,关好炉门,开启循环水,启动空气压缩机,利用机械泵抽真空。当显示真空度低于 6.62E2 时( 即真空度为 6.62102 Pa) ,启动罗茨泵。待真空度为 1 Pa 时,充入氩气,开始逐渐加热至 800C ,使母合金试样棒重新熔化,并保温一段时间,使试样成分尽可能均匀。然后,重新设置加热体各段加热温度,在加热体内形成实验所需的温度梯度。值得注意的是,最底段加热体温度不宜过低,否则将妨碍凝固的进行。待各段加热温度稳定后,按预设速率启动下拉电机,开始定向凝固。在下拉过程中要注意各段加热体温度的控制,为确保温度梯度不变,要随时调节各段加热体的功率。下拉结束后,停止加热和下拉。待石墨加热体温度降至 100C 以下时,关闭机械泵和其它电源,停循环水,取出试样。
• 由于需要考察不同工艺条件下对定向凝固组织的影响,根据前期探索的结果和定向凝固设备本身的承受能力,本实验选用的拉伸速率分别为 10 mm/min 和 15 mm/min ,温度梯度为 5 K/mm 。
不同变形条件下的峰值应力如表
温度 /℃ 350 ℃ 400 ℃ 450 ℃
峰值应力/MPa
1 s-1 119.59 100.35 89.95
0.1 s-1 102.67 72.36 55.35
0.01 s-1 78.39 53.68 41.24
0.001 s-1 63.12 45.95 34.32
• 图为 定向凝固试样热变形峰值应力与应变速率的变化关系曲线• Fig.4-7 Relationship between hot deformation peak stress and strain rate• of directionally solidificated sample
ln
• 应变速率对流变应力的影响:流变应力随应变速率的增加而增加,应变速率的增加提高了金属的形变存储能,塑性变形不能在变形体内充分完成,故流变应力增加比较大。并且从弹性变形对流变应力的影响来看,弹性变形仅仅是原子离开其平衡位置,变形时增大或减少其原子间距,扩展的速率很大,因此变形更多地表现为弹性变形,这样将使材料的加工硬化效果更明显,因而使材料的流变应力增大
从图中可以明显看到 :白色的初生相 α-Al沿横向排列且已不再有定向凝固特征。值得注意的是,图中纵方是定向凝固的方向,压缩也是沿这一方向进行的。也就是说,初生相的排列已经与定向凝固时的方向完全垂直, Al3Ni相和 Al23Ni6Y4相也被挤压变形。这是因为定向凝固试样经高温压缩后,原来按同一方向纵向排列的柱状晶被压碎,造成组织零散分布,随着压缩的进行,组织中各相任意排列,且均发生动态再结晶过程。