【摘 要】
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该文采用熔铸工艺制备了含有氮化物的钛合金;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等测试手段对合金的铸态组织进行了研究.利用HX-1000维氏硬度计和INSTRON5569电
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该文采用熔铸工艺制备了含有氮化物的钛合金;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等测试手段对合金的铸态组织进行了研究.利用HX-1000维氏硬度计和INSTRON5569电子万能材料试验仪测试了合金的力学性能.研究结果表明:在钛中,氮含量的变化对铸态组织有显著的影响.当氮含量在0.045wt﹪至0.1 8wt﹪范围时,合金的基体为α-Ti,增强相为TiN<,0.3>,TiN<,0.3>为细小的枝晶,呈线性排列,也有少量呈薄片状晶在晶界析出.氮含量增加到0.225wt﹪时增强相转变为Ti<,2>N,增强相呈小块状,分布在晶内和晶界.对于基体成分为Ti-6Al的合金,当氮元素含量在0.045wt﹪-0.27wt﹪时,合金的增强相为钛、铝、氮的三元化合物;随着含氮量的增加,增强体的体积分数有所增加.在含氮量相同的情况下,Ti-6Al-N中的氮化物比Ti-N中的氮化物细小.Ti-6Al-N和Ti-N合金的显微硬度、压缩性能进行了测试,并采用SEM对材料的压缩断口进行了分析,结果表明:含氮合金的硬度、抗压强度和弹性模量均高于其基体合金.随着含氮量的增加,合金的硬度、弹性模量和抗压强度均增加.在钛中,当增强相由TiN<,0.3>转变为Ti<,2>N时,抗压强度显著增加.由压缩断口分析可知,纯钛和Ti-6Al合金为韧窝和解理混合型断口,宏观表现为韧性断裂.但加入氮后,断口中的解理所占的比例增加,并随氮含量增加合金逐渐转变为脆性解理断口.
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