金屬的空間增材制造技術(shù)具有及時原位制造航天器急需的零部件、在軌制造大型構(gòu)件、減少發(fā)射成本等優(yōu)點,對人類航天事業(yè)意義重大。在外太空進(jìn)行空間增材制造的過程中金屬熔體在同質(zhì)基體上進(jìn)行微重力凝固,而研究表明微重力環(huán)境對金屬的凝固有重要影響。為了探究微重力環(huán)境對空間增材制造備選材料凝固過程的具體影響,采用50m長落管半熔化法開展了 TC4、TC8、TC20鈦合金與Al-5Si、Al-7Si鋁合金以及7vol%TiB2/Al復(fù)合材料的微重力凝固實驗。通過對比分析各種成分合金和復(fù)合材料的微重力實驗與重力實驗結(jié)果,獲得如下結(jié)論:1.TC4、TC8與TC20三種鈦合金的凝固組織都為多晶組織,其中底部晶粒等軸率較高、尺寸較小;而中上部晶粒多為拉長形態(tài),尺寸較大。相比之下,微重力樣品中較大尺寸晶粒比例高于重力樣品,形核率低于重力樣品。其中,TC8合金微重力與重力樣品凝固組織之間的差異最大,這與其凝固速度較慢有關(guān)。此外,三種鈦合金重力和微重力樣品中合金元素沿生長方向分布均勻。由于凝固速度較快,對流影響微弱,三種鈦合金凝固過程主要由熱擴(kuò)散主導(dǎo)。2.Al-5Si和Al-7Si合金的凝固組織由α-Al枝晶和枝晶間共... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１［１３］臨界形核半徑與過冷度的關(guān)系示意圖??Ｆｉｇ．?１．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｃｒｉｔｉｃａｌ??

圖１．２形核速率與絕對溫度的關(guān)系??Ｆｉ．?１．２?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ａｎｄ?ａｂｓｏｌｕｔｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??

ｕ?“?人??＾＾Ｔ＾ｒｒｒｒｒＴｄ—，Ｊ?—，糊??０?＊＊＊?ｌｇ／—＿？??圖１．２形核速率與絕對溫度的關(guān)系??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ａｎｄ?ａｂｓｏｌｕｔｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??．２．３合金的凝固組織??固過程中固液界面的形態(tài)控制著合金的凝固組織，其主要受成分過冷的］。當(dāng)界面前沿熔體的溫度梯度大于液相線的溫度梯度時，界面以平界面??進(jìn)，如圖１．３（ａ）所７Ｆ，當(dāng)界面則沿溫度梯度小于液相線溫度梯度時’就會??分過冷，這是界面形態(tài)變化的驅(qū)動力，平界面轉(zhuǎn)化成胞狀和樹枝狀界面，??．?３（ｂ）和１．?３（ｃ）所示。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鈦合金中Mo元素的強(qiáng)化機(jī)理及組織演變[D]. 盧金文.東北大學(xué) 2014
[2]三維重力補(bǔ)償方法與空間浮游目標(biāo)模擬實驗裝置研究[D]. 姚燕生.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號：3558269