粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金的放电等离子烧结工艺数值模拟与实验研究

• 作者: 刘文超 刘海亮 徐岩 杨越 贾建波 骆俊廷 鹿超
• 来源期刊: 中国机械工程
• 关键词: Ti-22Al-25Nb预合金粉末 放电等离子烧结 相对密度 断裂机制
• 年，卷（期）: 2018,（19）
• 所属期刊栏目: 先进材料加工工程
• 页码范围: 2377-2383
• 页数: 7页
• 分类号: TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2018.19.017

摘要

选用Ti-22Al-25Nb预合金粉末为实验初始原料,采用放电等离子烧结工艺(SPS)制备组织致密的粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金.采用MSC.Marc有限元软件对SPS过程中粉末的致密化过程进行了数值模拟,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对粉末致密化过程的影响,揭示了粉末相对密度随烧结温度、保温时间和烧结压力的变化规律.根据模拟结果,在950～1200℃温度区间、50 MPa烧结压力和10～20 min保温时间的条件下,完成系列SPS烧结实验,制备获得Ti-22Al-25Nb合金.系统分析了50 MPa/10 min烧结条件下温度对Ti-22Al-25Nb合金的相对密度、显微组织和力学性能的影响,揭示了烧结合金的断裂机制.实验结果表明烧结合金在950℃/50 MPa/10 min条件下具有最优的综合力学性能,延伸率和屈服强度分别达到8.14％和691.04 MPa.