一、Mechanical properties and microstructure of Ti-6Al-4V compacts by metal injection molding（论文文献综述）
冯征[1]（2021）在《选区激光熔化W-Nb合金组织演变机理及缺陷抑制研究》文中研究表明传统的钨合金零件制造方式多采用粉末冶金或者粉末注射成型技术。这两种方法在生产复杂三维结构的零件时颇具难度。选区激光熔化增材制造技术可直接实现复杂三维结构难熔金属零件的近净成形,为钨合金提供了广阔的应用前景。然而由于钨本身的高熔点和高的韧脆转变温度,在选区激光熔化制备高比重钨合金（WHA）过程中极容易产生微裂纹、孔洞等缺陷,缺陷的出现必然导致材料应用范围的缩小。因此,如何有效的抑制缺陷仍是一项挑战。本文研究了选区激光熔化（SLM）95W的粉末球磨和制备工艺参数,通过最佳球磨参数和样品制备工艺成功制备出了高致密的W-5Nb和W-5Nb/ZrH2样品。分析了工艺参数对致密度、微观组织演变及缺陷产生的影响规律,重点讨论了W-5Nb的致密化过程,Nb的添加对微裂纹的抑制机制以及掺杂0.5 wt.%ZrH2对W-5Nb微观组织产生的影响。对于粉末的球磨参数和样品制备工艺参数的研究发现,最佳的95W复合粉体制备球磨参数为:球磨转速100 rpm,球磨的大小球配比为1:2,球磨时间为10 h。最佳的W-5Nb选区激光熔化成形制备工艺参数如下:激光功率275 W,扫描速度390 mm/s,扫描间距0.08 mm。对于W-5Nb的研究结果发现,样品的致密度随能量密度（E）的增大呈现先增大后减少的变化规律。当E为293 J/mm3时,致密度高达98%,微观组织主要是由单一的W-5Nb固溶相组成,微裂纹基本得到抑制。Nb合金化使得晶粒尺寸细化（36%,相对于纯W）和大角晶界的（>15°）占比降低显着（67%,对于E=293 J/mm3和E=556 J/mm3）。同时,Nb合金化使得WxOy气化偏析形成的纳米孔分布离散化,降低了纳米孔洞偏析对微裂纹萌生的促进作用。Nb的固溶强化作用,进一步提高了晶界间的结合强度。晶界结合强度的提高使得在晶界间发生开裂的可能性减小了许多。对于W-5Nb/0.5 wt.%ZrH2的研究发现,微观相组成为连续且单一的W-5Nb/ZrH2的固溶相,没有产生明显的微裂纹缺陷,仍然存在孔洞。掺杂ZrH2使得W-5Nb的晶粒尺寸减小,但减小的幅度不大,没有明显的织构取向。相对于W-5Nb,ZrH2的掺杂使得残余应力分布更加均匀化,并不是集中在某一区域分布。这就使得因残余应力集中分布而导致开裂的可能性极大的降低。
刘龙[2]（2021）在《Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料的制备与性能研究》文中研究指明医用Ti-13Nb-13Zr合金不仅拥有高强度、低弹性模量、良好抗磨耐腐蚀性能,而且还兼备无毒性元素且良好生物相容性等优点,在临床医学领域上得到了广泛地应用。但该合金存在天然惰性,植入后与人骨组织之间难以形成稳定的骨性结合,缺乏对骨缺损组织的骨整合能力及主动修复功能,生物活性差。将Ti-13Nb-13Zr合金多孔化可以显着降低合金弹性模量和减少“应力-屏蔽”现象发生的同时,还有利于生物组织在孔隙结构上粘附、增殖和爬行等行为,提高了合金的生物活性。但也存在着强度急剧下降的问题,限制了其应用范围。基于上述存在的问题,本论文从梯度功能材料设计思想出发,将Ti-13Nb-13Zr合金“梯度功能化”,设计出中间致密Ti-13Nb-13Zr合金、表面多孔Ti-13Nb-13Zr/HA复合材料“梯度”结构材料。通过保持中间致密Ti-13Nb-13Zr合金良好的力学性能,高孔隙率表面多孔层在降低材料弹性模量的同时,所添加的HA陶瓷还能增强材料的生物活性。为此,利用放电等离子烧结技术（SPS）制备出Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料,并研究了烧结温度和HA陶瓷添加量对复合材料的微观组织结构、界面结合情况、孔隙特征及力学性能、电化学腐蚀性能和体外矿化性能的影响规律。获得了以下结论:利用SPS制备出中间致密、表面多孔Ti-13Nb-13Zr合金。合金基体主要由α-Ti相和β-Ti相组成。随烧结温度的升高,中间基体相对致密度从89.0%提高至95.5%,晶粒开始细化,组织连续均匀分布,中间基体与表面多孔层界面结合稳定,表面多孔层孔隙率及平均孔径降低,而合金抗压强度和弹性模量值呈上升趋势。优化出的烧结温度为1150℃,在该温度下,合金组织均匀,界面变得“模糊”且形成良好无过渡层的冶金结合,具有良好的力学相容性（抗压强度值:893 MPa、弹性模量值:16.0 GPa）。优化温度1150℃下,制备出的Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料表面多孔层主要由α-Ti相、β-Ti相、HA及少量的反应产物金属-陶瓷相（Ca3（PO4）2、Ca Zr O3、Ca O、TixPy、Ti2O）组成。HA含量的增加会抑制α-Ti向β-Ti的转变,同时金属-陶瓷相也增多,表面孔隙率从34.7%提高到55.2%,平均孔径从340.9μm增大至503.2μm,抗压强度从893 MPa下降至650 MPa。在HA添加量在0-5 wt.%范围之间,抗压强度变化不明显,在821 MPa到893 MPa范围之间,而HA含量高于5 wt.%时,烧结质量恶化,界面出现裂纹缺陷,孔隙连通情况严重且孔壁变薄,“梯度”结构完整性遭到破坏,力学性能急剧下降。Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料在模拟人工体液（SBF溶液）中的耐腐蚀性能随HA添加量的增加而逐渐降低,适量的HA含量（0-5 wt.%）并不会显着降低材料耐腐蚀性能。在模拟人工体液（SBF溶液）体外矿化实验中,Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料随HA添加量的增加,诱导类骨磷灰石形成能力而逐渐增强。本论文所设计的中间致密Ti-13Nb-13Zr合金、表面多孔Ti-13Nb-13Zr/HA复合材料“梯度”结构材料,在烧结温度1150℃,HA添加量为5 wt.%时,不但能获得较高的力学相容性:抗压强度821 MPa,弹性模量15.1 GPa;适合骨组织细胞长入所需的孔隙参数:平均孔隙率47.5%,平均孔径400.1μm;而且还具备优异的类骨磷灰石形成能力。满足材料植入人体条件,在临床医学上具有一定的应用价值。
侯庆磊[3]（2021）在《镁/钛合金异种金属电阻点焊接头组织和力学性能的研究》文中进行了进一步梳理镁合金作为工业界最轻的金属材料之一,凭借其优异的机械化学性能,已广泛应用于汽车零部件、电子仪表、航空航天等领域;而钛合金也逐步被世界上越来越多的国家重视,持续对钛合金进行不断的探索开发,并已经实际应用于航空航天、海洋工程等领域。若能够将钛和镁两种不同的金属进行可靠的连接,充分发挥其各自的优势,实现优势互补,必定会有更广泛的应用。然而,由于镁和钛的物理、化学性能具有明显的不同,而且它们的互溶性很差,几乎不能形成连续的固溶体,也不产生金属间化合物,致使难以获得接头强度高的焊接接头。电阻点焊也是工业生产中常用的焊接方法之一,本文选择电阻点焊技术作为切入点,开展了AZ31镁/TA15钛异种金属电阻点焊接头组织、力学性能及连接机理的研究工作,以期实现AZ31镁和TA15钛的良好连接,为将来继续探究提供有利的理论依据和指导方向。本文先是通过设计进行正交试验研究了电阻点焊焊接工艺参数对接头强度的影响权重,推断出了最佳工艺参数,并研究了接头组织的变化和主要的缺陷形式,结果表明,镁/钛电阻点焊接头具有熔-钎焊的特点,镁合金熔核具有联生结晶的特点。接着我们研究了焊接参数对镁/钛异种合金电阻点焊接头形貌组织、熔核直径及拉剪载荷的影响,并对接头的断裂模式展开了分析。结果表明,接头的最大拉剪载荷达到4.21k N,并且有铝元素界面的聚集。为了进一步揭示AZ31镁/TA15钛异种金属电阻点焊接头连接机理,本论文提出用铝含量更高的AZ91镁合金来代替AZ31镁合金母材,进行AZ91镁合金/TA15钛合金的电阻点焊实验来探究,结果表明,接头的最大拉剪载荷达到5.037k N,和使用AZ31镁合金相比,提高了25.3%。研究推断,由于界面处反生了冶金反应生成了Al-Ti金属间化合物（Ti Al3）过渡层,促进了界面的结合,从而提高了接头强度。为了进一步提高镁/钛电阻点焊接头强度,我们选取并使用了铝箔作为中间层进行镁/钛电阻点焊焊接探索实验,结果表明,接头的拉剪载荷较未添加铝中间层时整体降低,且最大值降至3.36k N,和使用AZ31镁合金相比,降低了20.3%,主要归因于铝箔中间层未完全熔化且在界面有Al12Mg17金属间化合物产生。
雷雨涛[4]（2020）在《HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究》文中认为β型Ti-24Nb-4Zr合金具有比强度高、弹性模量低、耐磨耐蚀性好、无毒性元素且生物相容好等优异的综合性能,成为替代传统生物医用钛合金的理想材料之一。但是钛及钛合金是一种生物惰性材料,表面无生物活性,植入人体后难以与机体组织形成强有力的化学骨性结合,长期使用会产生松动现象,容易导致植入失败。羟基磷灰石（HA）是人骨中无机物的主要成分,具有良好的生物活性和骨传导性。但羟基磷灰石是脆性陶瓷材料,力学性能较差,难以作为承载骨植入物使用。因此,为了赋予Ti-Nb-Zr基β型钛合金一定的生物活性,国内外学者开始以钛合金为基,羟基磷灰石陶瓷为活性增强相,制备出一系列钛基生物复合材料,使其同时具有优异的力学性能和高生物活性。本文利用放电等离子烧结技术制备了HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料,并对烧结后的复合材料进行了退火处理以改善其塑韧性,研究不同HA含量（0%、1%、3%、5%、7%、9%）以及不同退火温度（750℃、800℃、850℃）对复合材料微观组织、力学性能、耐腐蚀性能及体外生物活性的影响及机理。得出的主要结论如下:经SPS烧结后,HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料主要由β-Ti相、α-Ti相和HA组成;随着HA含量的增加,材料中针状α-Ti相增多而β-Ti相减少;在HA含量高于5wt.%后,复合材料中出现了少量由HA与合金元素反应形成的陶瓷相（Ca Ti O3、Ti5P3、Ti2O）,材料表面出现大量缺陷。HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料具有较高的致密度（97%～99%）。随着HA含量的增加,复合材料的抗压强度和屈服强度下降明显,弹性模量小幅提高,由于HA含量增加会导致α-Ti相增多而β-Ti相减少且复合材料致密度降低,因此过高的HA含量会大幅降低复合材料的力学性能,由于HA脆性陶瓷相的作用,HA含量的增加还会导致复合材料的塑韧性大幅降低。5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料经不同温度的退火处理后,组织均匀性和力学性能都得到明显改善。复合材料在退火后,β相晶粒尺寸变小,组织中出现了初生α相和次生α相;随着退火温度的升高,复合材料中的β相晶粒显着增大,针状次生α相减少,晶界处的初生α相减少;与烧结态相比,退火后复合材料的抗压强度和弹性模量呈现先升高后降低的趋势,而塑韧性呈现先降低后提高的趋势;随着HA含量的增加,由于复合材料中α-Ti相和孔隙的增加,复合材料在模拟人工体液中的腐蚀电位降低,腐蚀电流密度升高,复合材料的耐腐蚀性能随着HA含量的增加而降低。在HA含量低于5wt.%时,复合材料在阳极有较宽的钝化区域,具有良好的耐腐蚀性。退火处理后的5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料与烧结态相比开路电位提高和腐蚀电位提高,腐蚀电流密度降低,腐蚀性能略微提高,说明退火处理能够改善复合材料的腐蚀性能。复合材料在37℃的模拟人工体液中浸泡7天后,Ti-24Nb-4Zr合金表面仅出现少量颗粒状析出相,随着HA含量的增加,复合材料表面类骨磷灰石层越来越多,类骨磷灰石层在材料表面呈团簇状,集中分布在晶界和孔洞处。退火处理后的5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料由于HA含量没有明显变化,在37℃模拟人工体液浸泡后表面类骨磷灰石层的形貌和含量较烧结态无明显变化,退火处理对复合材料的体外矿化性能无明显影响。综上所述,Ti-24Nb-4Zr合金在加入HA后,复合材料组织均匀性、力学性能、塑韧性和腐蚀性能均有一定程度的下降,复合材料的体外矿化性能大幅提高;在HA含量为5%时性能最佳。通过退火处理,使得5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的塑韧性和腐蚀性能得到改善;经过850℃退火处理5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料具有优异的力学性能、腐蚀性能和体外矿化性能。
沈凯月[5]（2020）在《热处理和喷涂参数对低压等离子喷涂Ti6A14V涂层组织和性能的影响》文中提出钛合金具有低密度,高比强度,耐热耐腐蚀等优点在尖端领域和民用方面应用广泛。Ti6A14V合金由于其良好的综合性能,是钛合金中用量最大合金。传统的钛合金零件制备方法主要是铸造和锻造,但是由于钛合金的极易氧化,这两种工艺需要在保护气氛下进行。近年来喷射成型钛合金零件引起了研究者的关注。喷涂中常用的雾化球形粉成本比较高,氢化脱氢（HDH）Ti6A14V粉末成本约为球形粉的1/10,但是,没有这方法的研究。本研究利用低压等离子设备,用150目和325目的两种尺寸的氢化脱氢Ti6A14V粉末制备涂层,研究了喷涂参数和粉末尺寸对涂层组织和性能的影响。为了进一步提高涂层性能,对获得的涂层在真空条件下进行热处理,研究了热处理对涂层组织演变和性能的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）、硬度计等测试了涂层的组织结构、力学性能以及元素分布,并用XRD慢扫描计算涂层的晶格常数c/a的值。研究结果表明:通过调节喷涂参数能够制备出性能良好、孔隙率较低的涂层,涂层的致密度几乎达到百分之百。较大的粉末尺寸具有较小的比表面积,能够降低粉末在喷涂过程中的氧化,其制备的涂层具有更好的断裂韧性。热处理后涂层会经历再结晶和晶粒的长大,形成等轴晶组织。150目粉末制备的涂层热处理后形成的等轴晶的晶粒度较大。热处理过程中Al、V等元素重新分布,V元素从等轴晶中析出,在等轴晶晶界处形成粒状β相。热处理温度提高会促进氧原子与钛合金的固溶。氧元素的固溶量会影响钛合金晶格常数c/a的值,随热处理温度的提高,氧的固溶含量增加,晶格常数c/a的值增加。氧元素在热处理过程中与钛合金形成间隙固溶体造成晶格畸变,使涂层的硬度随热处理温度的升高而升高。氧的固溶还会降低涂层的断裂韧性,使涂层变脆。
朱钰玲[6]（2020）在《氢化钛粉末冶金法制备高温钛合金基础研究》文中认为高温钛合金因其比强度高、高温抗氧化性好,被广泛用于航空发动机上,其常用的制备方法为熔炼法,该方法容易造成组织不均匀,产生偏析的现象从而影响合金性能,粉末冶金法可减少成分偏析且能近净成形。本文采用粉末冶金法,以氢化钛为主要原料,通过冷等静压+真空烧结的方法制备高温钛合金。本文从理论上设计了高温钛合金成分、研究了氢化钛脱氢除氧机理以及氢化钛对合金性能及相变温度的影响机理,为后续实验提供了理论基础。通过实验研究了氢化钛含量、烧结温度、β相稳定元素W、Nb对高温钛合金的物相组成、化学成分、微观结构以及力学性能的影响。主要结论如下:（1）通过铝当量、钼当量公式设计合金成分为Ti-6.5Al-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.4Si,采用差热分析实验确定该合金起始相转变温度为891℃,相变点为1273℃;使用Arrhenius公式计算出合金的本构方程为:ε?（28）5.94?1014[sinh（.00036?）].407exp（-340247/RT）。（2）烧结温度为1150℃,烧结时间为4h,随氢化钛含量的增加,合金外观的金属光泽明显增加,合金中氧含量降低,说明氢化钛在促进烧结的同时,也能降低氧含量;氢化钛中氢的脱除效果较好,合金只存在微量的氢元素,且对合金相组成影响不大;随着氢化钛含量的增加,组织由等轴组织转变为网篮组织,合金孔隙减少,相对密度可达到95.45%,力学性能增加,室温抗拉强度达到460.1MPa,硬度达到298.4HV。（3）钛源全部为氢化钛,烧结时间为4h,随着烧结温度的增加,晶粒逐渐长大,相对密度进一步提高,达到95.84%,力学性能先增加后减少。在烧结温度为1150℃时,室温抗弯强度最高为556.2MPa;相较于合金理论相图,实验所得合金中没有出现Ti3Al、Sn3Zr5。（4）钛源全部为氢化钛,烧结时间为4h,烧结温度为1150℃时,0.5%的W能小幅度提高力学性能;1%W可提高抗弯强度52.4MPa,提高硬度31.4HV,降低抗拉强度122.5MPa;W对合金的高温压缩强度影响较大,W含量为0.5%时,可提高合金的流变应力,在750℃时流变应力最大为505MPa;W含量为1%时,在应变速率(0.1s-1)及变形温度（750℃800℃）较低的情况下对合金高温强度有利,但应变速率和变形温度提高后,对合金高温强度不利,故W添加量为0.5%时,可获得室温和高温性能较好的合金。（5）钛源全部为氢化钛,烧结时间为4h,烧结温度为1150℃时,随着Nb的增加,合金中会析出ZrSi和Mo5Si3两个物相,组织逐渐细化。Nb的加入会降低合金的室温力学性能;Nb对合金的高温性能有一定的影响,Nb添加量为1%时,可提高小幅度合金的高温强度,在750℃时流变应力最大,为490.1MPa,Nb添加量为2%时,会降低合金的高温强度,比较两种β相稳定元素,W对合金的高温性能影响较大。
王健硕[7]（2020）在《钛基Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料的研究》文中指出研究钛（Ti）粉末和3%mol氧化钇稳定氧化锆（Y-PSZ）粉末为原料,采用粉末注射成形的方法制备了Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料。确定了制备复合材料过程中喂料、注射成形、脱脂和烧结等各工艺流程的最佳工艺参数。对复合材料的微观组织结构进行了观察分析。研究了复合材料的致密度、收缩率、力学性能及耐磨性能与复合材料中Y-PSZ质量分数的关系,并研究分析了复合材料的摩擦磨损机理。研究结果表明,用粉末注射成形方法制备Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料,其合理的制备工艺为:根据不同质量配比粉末计算采用不同的临界装载量,10%、20%、30%Y-PSZ质量占比的复合材料分别采用55.9%,52.3%和55.6%的临界装载量,粉末装载量会略高于临界装载量2%5%之间;在注射成型阶段,注射温度为160℃,注射压力为50MPa,保压时间为3s;在溶剂脱脂阶段,以正庚烷为脱脂溶剂,在50℃的水浴锅内进行溶剂脱脂,5h后,石蜡脱出比例可达80%以上,此时在制件内部打开连通孔隙,可以进行热脱脂;在热脱脂阶段,温控曲线采用从室温到250℃的过程中平均升温速率为2℃/min,从250℃470℃的平均升温速率为2.5℃/min,从470℃520℃的平均升温速率为1.5℃/min,从520℃600℃的平均升温速率为2℃/min,分别在250℃、470℃、520℃、600℃保温0.5h、1h、1h、1h;在烧结阶段,确定复合材料的最佳烧结温度为1250℃（10%Y-PSZ）、1300℃（20%Y-PSZ）、1350℃（30%Y-PSZ）,并于900℃时保温1h进行均热处理。当Y-PSZ质量占比小于20%时,复合材料形成以金属为基体的复合材料,当Y-PSZ质量占比为大于20%,复合材料形成以陶瓷为基体的复合材料。当形成以Ti为基体的金属基复合材料时,复合材料的致密度随着Y-PSZ质量占比的增加而降低,复合材料线收缩率与致密度变化规律相反。复合材料的硬度随Y-PSZ质量分数的增加而减少。本试验研究条件下,复合材料的致密度可达91.07%95.44%。复合材料的耐磨性可达到纯Ti试样的1.21.8倍,且金属基复合材料在较低试验力下的耐磨性优于陶瓷基体的特点更为突出。复合材料的主要磨损机理为疲劳磨损和磨粒磨损。
肖乐[8]（2020）在《热等静压保温温度对TC4合金显微组织、力学性能及腐蚀行为的影响》文中研究指明随着现代工业的快速发展,人们对钛合金材料的性能要求越来越高,以满足复杂条件下的应用。TC4作为应用最广泛的（α+β）型钛合金,一直广受关注。传统铸造、锻造及机械加工过程中生产成本高使其只能应用在高端领域。热等静压技术由于生产效率高、制备精度高、成本低以及成品多样性,逐渐被人们应用于TC4合金构件的制备。以往关于热等静压制备TC4合金的研究往往局限于单一的温度和压力,没有完整呈现不同热等静压温度下合金显微组织、物相比例及性能的变化规律。本文通过对不同热等静压保温温度下制备的TC4合金进行显微组织、力学性能、及电化学腐蚀结果表征,系统研究了热等静压保温温度对TC4合金组织力学性能的影响、热处理工艺对组织性能的影响以及微观组织对合金腐蚀行为的影响。通过分析热等静压保温温度对TC4合金显微组织、拉伸及压缩性能的影响,表明随着热等静压保温温度的升高,合金致密度逐渐增加,显微组织中β相的体积分数逐渐增加,且分布趋于均匀化;在120MPa、2h保压条件下,当热等静压保温温度高于800℃时,合金致密度可达99%以上,显微组织中无明显的孔洞等缺陷;随热等静压保温温度从800℃升高至920℃,合金的室温抗拉强度从942MPa降至920MPa,而拉伸应变从13.7%增加到18.1%;室温抗压强度由1280MPa降至1158MPa,应变量由14.5%增加至32.4%;β相的增加是合金强度降低、塑性增加的主要原因。将920℃/120℃/2h热等静压后具有较好综合力学性能的TC4合金用于后续热处理工艺的研究,通过改变加热温度与冷却速率,对比分析热处理后合金组织形貌与显微硬度可知:随热处理时加热温度和冷却速率的增加,合金显微硬度明显增加;1100℃保温1h后进行淬火的TC4合金硬度值可达391HV;在淬火过程中形成的块状α’-马氏体相使得TC4合金具有较高硬度。对致密度较高的800℃/120℃/2h、880℃/120℃/2h、920℃/120℃/2h三种热等静压后TC4合金进行电化学腐蚀测试,结果表明:热等静压工艺为920℃/120℃/2h的TC4合金具有最好的抗腐蚀性,其腐蚀电流为0.8613μA,综合阻抗为4.48MΩ;高的热等静压保温温度使得合金显微组织的均匀性和合金中β相体积分数较多,有效提高了合金的抗腐蚀性能。
李霞[9]（2019）在《粉末冶金制备生物医用钛合金》文中认为钛合金材料因其优异的性能,成为高性能金属材料的代表,并在生物医药方面得到广泛应用。然而传统的钛合金,一方面,它们的合金元素如Ni,Al和V,具有毒性和致敏性。另一方面,它们的弹性模量仍然比人骨高,在植入弹性模量不相容的骨科植入物后,它们会导致应力遮挡,并导致植入体松动或骨折。为了克服上述问题,近年来已开发出新一代具有较低模量和较好生物相容性的无毒医用钛合金,其中Ti-24Nb-4Zr-8Sn（Ti2448）弹性模量低、强度高、耐腐蚀性能好,引起了众多学者的关注。本课题采用粉末冶金近净成形技术制备出了性能优异的Ti2448合金,研究了不同工艺制备对合金显微组织的影响,分析了密度、氧含量、析出相含量等因素,并总结了其影响机理。研究了不同工艺制备对合金力学性能的影响提出了制备低弹性模量、高强度、高塑性Ti2448合金的方法。并对合金的变形机理进行了表征分析,揭示了其性能优异的微观机理。首先,对粉末冶金烧结过程进行了研究。采用DSC分析了烧结过程中的物相变化,并分析样品的密度、氧含量差异。确定了α相到β相的相转变温度,为后续热处理工艺提供理论基础。采用不同压制压力得到不同密度的生坯,得出了试样条件下优化的压制压力为700 MPa。烧结和热处理都是在高温下进行,会导致样品的氧含量增加。其次,对不同工艺制备样品的显微组织进行了分析。由显微组织分析结果可知,烧结态合金由基体β相和针状α相组成,并且α相从β相的晶界开始析出并向晶内扩散,而且随着烧结温度的增加,α相的分布也变得更加均匀。热等静压处理的样品也是由β相和α相组成,但是α相含量增加。淬火样品的显微组织主要是β相,这是由于淬火时冷速较快,高温β相来不及转变成α相。然后,对不同工艺制备样品的力学性能进行了分析。纳米压痕试验结果可知,α相的弹性模量和硬度均高于β相。结合显微组织分析,烧结态和热等静压处理样品的断裂延伸率明显低于淬火样品,这是由于大量α相的存在导致样品脆化,尽管强度较高但牺牲了合金的塑性,也增加了弹性模量。得出试验条件下最优样品的烧结温度1400℃,淬火温度980℃,其弹性模量57.2 GPa,断裂应变率19.33%,极限拉伸强度725 MPa。最后,对最优工艺参数样品的变形机理进行了表征,采用AFM、SEM、TEM对拉伸试验前和拉伸试验之后样品的表面形貌、显微组织、元素分布、物相等进行了分析。实验结果表明,在拉伸过程中发生的马氏体相变是导致样品尽管制造工艺简单但是弹性模量低、塑性好的原因,尤其是其在不牺牲太多强度的基础上展现出来高塑性。
陈钰凯[10]（2019）在《粉末冶金生物医用Ti-Nb基合金碳化物析出相调控与烧结行为》文中进行了进一步梳理生物医用Ti-Nb合金具有低杨氏模量、耐腐蚀性及优良的生物相容性等特点,是当下热门的第三代生物医用钛合金。粉末冶金法是一种采用金属粉末作为原料的制造金属材料的技术,已应用于钛合金的研究和开发超过四十年。对于Ti-Nb合金而言,在钛（Ti）基中加入铌（Nb）元素后,会降低杂质元素碳（C）在Ti基中的溶解度,导致在Ti-Nb合金中产生了碳化钛（TiCx）析出相,严重降低合金的塑性。此外,粉末冶金Ti-Nb合金完成成分均匀化和致密化所需的烧结温度过高和保温时间过长,通常会导致晶粒和析出相尺寸粗大,不利于提升粉末冶金生物医用Ti-Nb合金的力学性能。为了解决生物医用Ti-Nb合金的上述问题,本研究分别从减少碳化物析出相以及优化烧结制度两方面入手来进行调控。对碳化物的调控本研究主要采用热处理和合金化两种方法。对烧结制度的优化主要是利用在烧结过程产生瞬时液相加速扩散来提升烧结效率,降低完成成分均匀化和致密化的温度和保温时长。本研究通过在含有TiCx析出相的Ti-Nb合金中添加铪（Hf）元素,减少了碳化物的析出。XRD检测结果表明加入Hf增加了Ti的晶格常数,从而增大了Ti基中C的溶解度。同时也发现,在粉末冶金Ti-Nb合金中添加Fe元素形成瞬时共晶液相能有效提升烧结效率,使得Ti-Nb合金完成成分均匀化的烧结温度最低可降至1200℃,保温时长最低降低至1小时。通过金相显微镜、环境扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对样品进行表征,并结合软件计算的（Ti-Fe）-Nb伪二元相图重点研究了粉末冶金Ti-16Nb-5Fe三元合金的烧结行为。根据表征及相图计算结果,本研究将Ti-16Nb-5Fe三元合金的烧结过程分为低温固相扩散、瞬时液相生成、瞬时液相烧结、高温固相扩散及烧结均匀化五个步骤,以此来帮助解决粉末冶金生物医用Ti-Nb基合金中晶粒和析出相尺寸粗大的问题。
二、Mechanical properties and microstructure of Ti-6Al-4V compacts by metal injection molding（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Mechanical properties and microstructure of Ti-6Al-4V compacts by metal injection molding（论文提纲范文）
（1）选区激光熔化W-Nb合金组织演变机理及缺陷抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 金属增材制造技术的发展现状 |
| 1.2.1 EBM技术 |
| 1.2.2 LMD技术 |
| 1.2.3 WAAM技术 |
| 1.2.4 SLM技术 |
| 1.3 选区激光熔化制备钨合金的发展现状 |
| 1.4 选区激光熔化制备钨合金存在的问题 |
| 1.4.1 球化现象 |
| 1.4.2 微裂纹 |
| 1.5 本文研究目的及内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 原始粉末及其微观形貌 |
| 2.1.2 混合粉末 |
| 2.2 选区激光熔化成形实验 |
| 2.2.1 实验所用设备介绍 |
| 2.2.2 实验参数调整及扫描策略 |
| 2.3 技术路线及分析表征 |
| 2.3.1 研究技术路线 |
| 2.3.2 分析与表征 |
| 3 选区激光熔化W-Nb粉体制备与成形工艺研究 |
| 3.1 研究背景及研究思路 |
| 3.2 95W球磨工艺优化 |
| 3.2.1 球磨时间对95W复合粉体制备的影响 |
| 3.2.2 转速对95W复合粉体制备的影响 |
| 3.2.3 大球小球配比对95W复合粉体制备影响 |
| 3.3 工艺参数优化过程 |
| 3.3.1 能量密度对W-Nb成形质量间的映射关系 |
| 3.3.2 激光功率对W-Nb成形质量的影响 |
| 3.3.3 扫描速度对W-Nb成形质量的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 选区激光熔化W-Nb合金成形机制、显微组织及性能研究 |
| 4.1 研究背景及研究思路 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 W-5Nb混合粉末形貌 |
| 4.2.2 SLM制备W-5Nb合金致密化行为与成形机制 |
| 4.2.3 SLM制备W-5Nb合金物相组成与显微组织 |
| 4.2.4 Nb 合金化对SLM制备W-5Nb 合金显微硬度的影响 |
| 4.2.5 SLM制备W-5Nb合金缺陷形成机制 |
| 4.2.6 Nb合金化对SLM制备W-5Nb微裂纹的抑制机理 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 选区激光熔化W-5Nb/ZrH_2成形机制、显微组织与性能研究 |
| 5.1 研究背景及研究思路 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 W-5Nb/ZrH_2粉末形貌 |
| 5.2.2 W-5Nb/ZrH_2合金物相分析 |
| 5.2.3 ZrH_2对95W合金微观组织的影响 |
| 5.2.4 ZrH_2对95W合金微观缺陷的影响机制 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 硕士研究生学习阶段发表论文 |
| 致谢 |
（2）Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物医用钛及钛合金 |
| 1.1.1 生物医用钛及钛合金的发展现状及趋势 |
| 1.1.2 生物医用钛及钛合金存在的问题 |
| 1.1.3 Ti-13Nb-13Zr合金的研究现状 |
| 1.2 医用多孔钛基生物复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 医用多孔钛及钛合金 |
| 1.2.2 钛基/HA复合材料 |
| 1.2.3 多孔结构钛基/HA复合材料 |
| 1.3 多孔梯度材料的特点及研究现状 |
| 1.4 课题研究意义及内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题研究内容 |
| 第二章 实验过程与方法 |
| 2.1 材料制备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 制备过程 |
| 2.2 材料表征方法 |
| 2.2.1 致密度的测定 |
| 2.2.2 微观组织演变 |
| 2.2.3 孔隙特征、界面分析 |
| 2.2.4 力学性能测试 |
| 2.2.5 电化学腐蚀性能表征 |
| 2.2.6 体外矿化性能分析 |
| 第三章 烧结温度对Ti-13Nb-13Zr基表面多孔合金组织和力学性能的影响 |
| 3.1 烧结温度对表面多孔合金微观组织结构的影响 |
| 3.1.1 烧结温度对表面多孔合金致密度的影响 |
| 3.1.2 烧结温度对表面多孔合金相组成的影响 |
| 3.1.3 烧结温度对表面多孔合金组织演变的影响 |
| 3.1.4 烧结温度对表面多孔合金界面结合的影响 |
| 3.2 烧结温度对表面多孔合金多孔层孔隙特征的影响 |
| 3.2.1 烧结温度对表面多孔合金孔隙参数的影响 |
| 3.2.2 烧结温度对表面多孔合金孔骨架及孔壁的影响 |
| 3.2.3 造孔剂含量对孔隙特征的影响 |
| 3.3 烧结温度对表面多孔合金力学性能的影响 |
| 3.3.1 力学性能 |
| 3.3.2 压缩断裂行为与力学增强机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 HA含量对Ti-13Nb-13Zr基表面多孔梯度复合材料组织和性能的影响 |
| 4.1 HA含量对表面多孔复合材料微观组织的影响 |
| 4.1.1 不同HA含量的试探性烧结 |
| 4.1.2 HA含量对表面多孔复合材料相组成的影响 |
| 4.1.3 HA含量对表面多孔复合材料微观结构的影响 |
| 4.1.4 HA含量对表面多孔复合材料界面结合的影响 |
| 4.2 HA含量对表面多孔复合材料孔隙特征的影响 |
| 4.2.1 HA含量对表面多孔复合材料孔隙参数的影响 |
| 4.2.2 HA含量对表面多孔复合材料孔骨架及孔壁的影响 |
| 4.3 HA含量对表面多孔复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.1 HA含量对表面多孔复合材料表面多孔层力学性能的影响 |
| 4.3.2 HA含量对表面多孔复合材料力学性能的影响 |
| 4.4 HA含量对表面多孔复合材料电化学腐蚀性能的影响 |
| 4.4.1 开路电位 |
| 4.4.2 动电位极化曲线 |
| 4.4.3 电化学交流阻抗谱 |
| 4.5 HA含量对体外矿化性能的影响及机制 |
| 4.5.1 HA对表面多孔复合材料矿化性能的影响 |
| 4.5.2 表面多孔复合材料矿化机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间发表论文目录 |
（3）镁/钛合金异种金属电阻点焊接头组织和力学性能的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 镁/钛异种金属的焊接性 |
| 1.3 镁/钛异种金属连接的研究进展 |
| 1.3.1 瞬间液相扩散焊 |
| 1.3.2 搅拌摩擦焊 |
| 1.3.3 激光焊 |
| 1.3.4 电阻点焊 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及方法 |
| 2.2.1 焊接设备 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.2.3 接头熔核直径和压痕率测试 |
| 2.2.4 接头的微观组织及物相分析 |
| 2.2.5 接头显微硬度测试 |
| 2.2.6 接头拉剪载荷测试 |
| 第三章 镁/钛电阻点焊焊接参数对接头强度权重影响及接头微观组织的特点 |
| 3.1 焊接参数对接头强度影响权重研究 |
| 3.1.1 正交试验设计 |
| 3.1.2 结果分析 |
| 3.2 镁/钛点焊接头微观组织的特点 |
| 3.2.1 镁/钛点焊接头的宏观形貌 |
| 3.2.2 镁/钛点焊接头的微观形貌 |
| 3.2.2.1 熔合区微观组织 |
| 3.2.2.2 界面区微观组织 |
| 3.3 镁/钛点焊接头的主要缺陷形式 |
| 3.3.1 焊接喷溅 |
| 3.3.2 缩孔和气孔 |
| 3.3.3 裂纹 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 焊接参数对镁/钛异种合金电阻点焊接头力学性能的影响及接头连接机理的分析 |
| 4.1 焊接电流对镁/钛点焊接头的影响 |
| 4.1.1 焊接电流对镁/钛接头形貌组织的影响 |
| 4.1.2 焊接电流对接头熔核直径和拉剪载荷的影响 |
| 4.2 焊接时间对镁/钛点焊接头的影响 |
| 4.2.1 焊接时间对镁/钛接头形貌组织的影响 |
| 4.2.2 焊接时间对接头熔核直径和拉剪载荷的影响 |
| 4.3 电极压力对镁/钛点焊接头的影响 |
| 4.3.1 电极压力对镁/钛接头形貌组织的影响 |
| 4.3.2 电极压力对接头熔核直径和拉剪载荷的影响 |
| 4.4 镁/钛点焊接头拉剪断裂特征 |
| 4.5 镁/钛点焊钛合金接头XRD测试 |
| 4.6 AZ91 镁合金/TA15 钛合金电阻点焊的研究 |
| 4.6.1 焊接电流对AZ91 镁合金/TA15 钛合金接头熔核直径和拉剪载荷的影响 |
| 4.6.2 AZ91 镁合金/TA15 钛合金接头界面微观组织分析 |
| 4.6.3 AZ91 镁合金/TA15 钛合金接头拉剪断裂特征 |
| 4.6.4 AZ91 镁合金/TA15 钛合金接头的硬度分布 |
| 4.7 镁合金/钛合金接头的连接机理 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于中间层辅助的AZ31 镁合金和TA15 钛合金电阻点焊研究 |
| 5.1 中间层的选择 |
| 5.2 焊接电流对AZ31 镁合金/铝/TA15 钛合金接头熔核直径和拉剪载荷的影响 |
| 5.3 AZ31 镁合金/铝/TA15 钛合金接头界面微观组织分析 |
| 5.4 AZ31 镁合金/铝/TA15 钛合金接头拉剪断裂特征 |
| 5.5 AZ31 镁合金/铝/TA15 钛合金接头XRD测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的学术活动及成果清单 |
（4）HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物医用钛合金材料研究和应用 |
| 1.1.1 生物医用钛合金发展及应用现状 |
| 1.1.2 生物医用Ti-Nb-Zr系合金研究现状 |
| 1.1.3 生物医用Ti-Nb-Zr合金存在的问题 |
| 1.2 钛基羟基磷灰石活性陶瓷复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 羟基磷灰石生物活性陶瓷的生物活性和骨传导性 |
| 1.2.2 钛基羟基磷灰石涂层复合材料研究现状 |
| 1.2.3 HA/Ti生物复合材料的研究进展 |
| 1.2.4 HA/Ti-Nb-Zr生物复合材料研究现状 |
| 1.2.5 放电等离子烧结制备技术 |
| 1.3 钛合金及其复合材料的热处理工艺 |
| 1.4 课题研究的意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题研究的意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的制备 |
| 2.1.1 实验原材料 |
| 2.1.2 复合材料的烧结 |
| 2.2 HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的退火工艺 |
| 2.3 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织及性能的分析测试方法 |
| 2.3.1 复合材料的致密度的测定 |
| 2.3.2 复合材料的微观组织和结构 |
| 2.3.3 复合材料的力学性能表征 |
| 2.3.4 复合材料的腐蚀性能表征 |
| 2.3.5 复合材料的体外生物活性表征 |
| 第三章 HA含量对HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的组织演变与力学性能的影响 |
| 3.1 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金显微组织及力学性能的影响 |
| 3.1.1 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金相对微观组织的影响 |
| 3.1.2 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金力学性能的影响 |
| 3.2 HA含量对HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织与性能的影响 |
| 3.2.1 HA含量对复合材料相对致密度的影响 |
| 3.2.2 HA含量对复合材料微观组织的影响 |
| 3.2.3 HA含量对复合材料力学性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织演变及性能的影响 |
| 4.1 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料微观组织的影响 |
| 4.2 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料力学性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料体外电化学腐蚀及矿化性能 |
| 5.1 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的体外电化学腐蚀性能 |
| 5.1.1 HA含量和退火处理对复合材料电化学腐蚀性能的影响 |
| 5.1.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的腐蚀机理 |
| 5.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的体外生物活性 |
| 5.2.1 HA含量和退火处理对复合材料体外矿化性能的影响 |
| 5.2.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的矿化机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间发表论文目录 |
（5）热处理和喷涂参数对低压等离子喷涂Ti6A14V涂层组织和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钛合金的制备工艺 |
| 1.2.1 钛合金的铸造 |
| 1.2.2 钛合金的锻造 |
| 1.2.3 粉末冶金 |
| 1.3 Ti6A14V粉末的制备 |
| 1.3.1 雾化粉制备钛合金粉末 |
| 1.3.2 氢化脱氢法制备钛合金粉末 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 喷涂设备与喷涂参数 |
| 2.3 热处理方式 |
| 2.4 检测方法 |
| 2.4.1 光学金相组织测试 |
| 2.4.2 涂层的硬度测试 |
| 2.4.3 压痕法测断裂韧性 |
| 2.4.4 XRD分析测试 |
| 2.4.5 晶格常数c/a的计算 |
| 2.4.6 扫描电子显微镜测试与能谱分析 |
| 3 Ti6Al4V原始涂层的组织与性能 |
| 3.1 喷枪阳极喷嘴长度涂层组织的影响 |
| 3.2 Ti6Al4V涂层的金相组织 |
| 3.3 涂层的显微硬度 |
| 3.4 原始涂层的扫描电镜和能谱分析 |
| 3.5 涂层与粉末的XRD分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 热处理对涂层组织和性能的影响 |
| 4.1 涂层热处理后的金相组织 |
| 4.2 热处理后涂层SEM微观组织和成分分析 |
| 4.3 淬火对涂层组织的影响 |
| 4.4 热处理后涂层硬度分析 |
| 4.5 粉末与涂层的XRD分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 涂层的氧固溶和断裂韧性 |
| 5.1 涂层的c/a 比值和氧气浓度的变化 |
| 5.2 涂层中的压痕裂纹 |
| 5.3 喷涂环境对涂层组织的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）氢化钛粉末冶金法制备高温钛合金基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 高温钛合金概述 |
| 1.1.1 高温钛合金发展与应用现状 |
| 1.1.2 600℃以上高温钛合金研究现状 |
| 1.2 粉末冶金技术及应用 |
| 1.2.1 粉末冶金技术简介 |
| 1.2.2 粉末冶金技术应用及研究现状 |
| 1.2.3 氢化钛制备钛合金研究现状 |
| 1.3 研究目的、意义及内容 |
| 1.3.1 研究目的及意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 氢化钛制备高温钛合金理论基础 |
| 2.1 高温钛合金成分设计 |
| 2.2 氢对高温钛合金性能及相变温度的影响研究 |
| 2.2.1 氢对钛合金性能的影响研究 |
| 2.2.2 氢化钛真空脱氢除氧机理 |
| 2.2.3 氢对相变温度的影响机理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验原料及设备 |
| 3.2 高温钛合金的制备 |
| 3.3 分析测试方法 |
| 3.3.1 化学成分分析 |
| 3.3.2 热重-差热分析 |
| 3.3.3 密度及硬度测量 |
| 3.3.4 微观组织分析 |
| 3.3.5 物相分析 |
| 3.3.6 室温力学性能测试 |
| 3.3.7 高温压缩性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 氢化钛含量对合金微观结构及性能的影响 |
| 4.1 氢化钛脱氢行为 |
| 4.2 化学成分分析 |
| 4.3 氢化钛含量对微观结构的影响 |
| 4.3.1 物相组成分析 |
| 4.3.2 显微组织分析 |
| 4.3.3 EDS成分分析 |
| 4.4 氢化钛含量对合金性能的影响 |
| 4.4.1 密度及相对密度分析 |
| 4.4.2 抗拉强度及硬度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 烧结温度对合金微观结构及性能的影响 |
| 5.1 烧结温度对微观结构的影响 |
| 5.1.1 物相分析 |
| 5.1.2 显微组织分析 |
| 5.1.3 EDS成分分析 |
| 5.2 烧结温度对性能的影响 |
| 5.2.1 密度及相对密度分析 |
| 5.2.2 抗拉、抗弯强度及硬度分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 β相稳定元素对合金微观结构及性能的影响 |
| 6.1 W元素对合金微观结构及性能的影响 |
| 6.1.1 W元素对微观结构的影响 |
| 6.1.2 W元素对室温性能的影响 |
| 6.1.3 W元素对合金高温压缩强度的影响 |
| 6.2 Nb元素对合金的影响 |
| 6.2.1 Nb元素对微观结构的影响 |
| 6.2.2 Nb元素对室温性能的影响 |
| 6.2.3 Nb元素对合金高温压缩强度的影响 |
| 6.3 高温钛合金本构方程的建立 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（7）钛基Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题选题背景 |
| 1.1.1 各领域对颗粒增强复合材料的需求 |
| 1.1.2 金属基陶瓷颗粒增强复合材料的主要优势 |
| 1.1.3 金属陶瓷复合材料的发展现状及发展趋势 |
| 1.1.4 金属陶瓷复合材料的制备原则 |
| 1.1.5 金属陶瓷复合材料的制备方法 |
| 1.2 MIM技术应用于Ti基复合材料的发展现状 |
| 1.3 课题研究目的及主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 第2章 试验方案及研究方法 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 试验原料 |
| 2.4 复合材料配比设计 |
| 2.5 试验研究方法 |
| 2.5.1 成型制件形貌观察 |
| 2.5.2 微观组织观察及相分析 |
| 2.5.3 致密度测试 |
| 2.5.4 收缩率测试 |
| 2.5.5 硬度测试 |
| 2.5.6 摩擦磨损性能测试 |
| 2.6 主要试验设备 |
| 第3章 Y-PSZ/Ti金属陶瓷复合材料的制备 |
| 3.1 混料工艺研究 |
| 3.2 喂料工艺研究 |
| 3.2.1 临界粉末装载量的确定 |
| 3.2.2 喂料工艺 |
| 3.3 注射成型工艺研究 |
| 3.4 脱脂工艺研究 |
| 3.4.1 溶剂脱脂工艺 |
| 3.4.2 热脱脂工艺研究 |
| 3.5 烧结工艺研究 |
| 3.5.1 烧结工艺设计 |
| 3.5.2 烧结制件分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 钛基Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料的微观组织和性能研究 |
| 4.1 钛基Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料烧结体的组织和结构研究 |
| 4.2 钛基Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料的相对密度和收缩率研究 |
| 4.2.1 相对密度 |
| 4.2.2 复合材料的收缩率 |
| 4.3 复合材料力学性能分析 |
| 4.4 复合材料耐磨性能研究 |
| 4.4.1 复合材料Y-PSZ质量占比对摩擦因素的影响 |
| 4.4.2 复合材料Y-PSZ质量占比对磨损量的影响 |
| 4.4.3 复合材料摩擦机理的探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）热等静压保温温度对TC4合金显微组织、力学性能及腐蚀行为的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 粉末成形热等静压技术研究 |
| 1.2.1 热等静压技术设备的发展以及应用优势 |
| 1.2.2 国内外热等静压技术在材料领域中的应用 |
| 1.2.3 粉末颗粒热等静压成形致密化模型及机理 |
| 1.3 TC4合金研究概述 |
| 1.3.1 TC4合金简介以及组织演变 |
| 1.3.2 TC4合金热等静压研究进展 |
| 1.3.3 TC4腐蚀行为研究 |
| 1.4 本课题研究目标和内容 |
| 第2章 材料制备以及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 热等静压设备选择及工艺参数制定 |
| 2.3 物理参数表征 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 热处理测试 |
| 2.3.3 耐腐蚀性能测试 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 室温拉伸性能测试 |
| 2.4.3 室温压缩性能测试 |
| 2.5 显微组织表征方法及设备 |
| 2.5.1 微观组织制备及表征 |
| 2.5.2 X射线衍射分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 热等静压保温温度对TC4显微组织及力学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同工艺制备的合金显微组织观察 |
| 3.2.1 OM金相组织观察 |
| 3.2.2 SEM组织形貌观察 |
| 3.2.3 XRD相组成分析 |
| 3.2.4 致密度测试 |
| 3.2.5 合金硬度测试 |
| 3.3 力学性能测试及结果分析 |
| 3.3.1 室温拉伸性能测试及结果 |
| 3.3.2 室温压缩性能测试及结果 |
| 3.4 断口形貌观察及断裂机理分析 |
| 3.4.1 室温拉伸断口形貌分析 |
| 3.4.2 室温压缩断口形貌分析 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 热等静压温度对合金致密化程度和组织演变的影响 |
| 3.5.2 α/β 相体积分数对力学性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 热处理对TC4合金显微组织的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热处理实验方案的制定 |
| 4.3 热处理合金组织的演变的研究 |
| 4.3.1 OM组织的表征 |
| 4.3.2 SEM组织的表征 |
| 4.3.3 冷却速率对合金组织演变的影响 |
| 4.4 热处理后合金XRD物相分析 |
| 4.5 热处理工艺对合金硬度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 热等静压保温温度对TC4合金腐蚀性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电化学腐蚀实验参数及样品制备 |
| 5.3 电化学测试结果及数据分析 |
| 5.3.1 OCP开路电位测试结果及分析 |
| 5.3.2 Tafel曲线的测试结果及分析 |
| 5.3.3 EIS阻抗测试结果及分析 |
| 5.4 腐蚀界面表征及分析 |
| 5.5 腐蚀性差异的机理分析 |
| 5.5.1 β相分数对TC4合金耐腐蚀性影响 |
| 5.5.2 α/β相的微观形貌的差异对耐腐蚀性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士期间所发表的学术论文目录 |
（9）粉末冶金制备生物医用钛合金（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 生物医用材料 |
| 1.2.1 生物医用材料的定义和分类 |
| 1.2.2 生物医用钛合金的研究现状 |
| 1.3 粉末冶金工艺制备生物医用钛合金 |
| 1.4 本文拟解决的科学问题和主要研究内容 |
| 1.4.1 拟解决的科学问题 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料的制备和实验方法 |
| 2.1 实验材料的制备方法 |
| 2.1.1 总技术路线 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.1.3 制备方法 |
| 2.1.4 工艺参数 |
| 2.2 样品的分析表征 |
| 2.2.1 氧、氮、碳、硫含量分析 |
| 2.2.2 同步差热分析 |
| 2.2.3 样品的密度分析 |
| 2.2.4 X射线衍射物相分析 |
| 2.2.5 显微组织和元素分布分析 |
| 2.2.6 拉伸力学性能分析 |
| 2.2.7 纳米压痕力学性能分析 |
| 2.2.8 变形机理的表征 |
| 第3章 不同制备工艺对合金显微组织的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 粉末冶金烧结过程分析 |
| 3.2.1 DSC |
| 3.2.2 样品密度 |
| 3.2.3 氧含量分析 |
| 3.3 物相分析 |
| 3.4 显微组织分析 |
| 3.4.1 烧结样品 |
| 3.4.2 淬火样品 |
| 3.4.3 热等静压样品 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 不同制备工艺对合金力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 拉伸力学性能 |
| 4.2.1 不同烧结温度样品 |
| 4.2.2 不同温度烧结后淬火样品 |
| 4.2.3 不同淬火温度样品 |
| 4.2.4 热等静压样品 |
| 4.3 纳米压痕力学性能 |
| 4.3.1 烧结样品力学性能参数分析 |
| 4.3.2 淬火样品力学性能参数分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 变形机理表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 拉伸过程分析 |
| 5.2.1 应力应变曲线分析 |
| 5.2.2 拉伸过程中的应变分析 |
| 5.3 表征样品表面形貌和元素分布 |
| 5.3.1 AFM表征样品表面形貌变化 |
| 5.3.2 AFM和SEM表征样品元素分布 |
| 5.4 表征样品的显微组织和相成分变化 |
| 5.4.1 SEM表征样品的显微组织和相成分的分布 |
| 5.4.2 TEM表征样品的显微组织和相成分 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（10）粉末冶金生物医用Ti-Nb基合金碳化物析出相调控与烧结行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 生物医用钛合金 |
| 1.1.1 医用钛合金杂质元素 |
| 1.1.2 医用钛合金碳化物异常析出 |
| 1.2 粉末冶金生物医用钛合金及烧结行为 |
| 1.2.1 粉末冶金生物医用钛合金 |
| 1.2.2 粉末冶金钛合金成分均匀化与致密化 |
| 1.2.3 粉末冶金生物医用Ti-Nb合金及烧结行为 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 试验设计与检测方法 |
| 2.1 试验内容 |
| 2.2 制备工艺 |
| 2.2.1 电弧熔炼Ti-22Nb-0.089C合金的制备 |
| 2.2.2 粉末冶金Ti-22Nb-xHf-0.1C合金的制备 |
| 2.2.3 粉末冶金Ti-16Nb-5Fe合金的制备 |
| 2.3 性能测试与表征 |
| 2.3.1 显微组织分析 |
| 2.3.2 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.3 孔隙率分析 |
| 第3章 医用粉末冶金Ti-22Nb基合金中碳化物的调控 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 热处理制度对碳化物的影响 |
| 3.2.1 试验原理及方法 |
| 3.2.2 原位观察碳化物 |
| 3.3 Hf对碳化物的影响 |
| 3.3.1 试验原理及方法 |
| 3.3.2 显微组织分析 |
| 3.3.3 XRD分析 |
| 3.3.4 小结 |
| 第4章 医用粉末冶金Ti-16Nb-5Fe合金的烧结行为研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 显微组织与相组成 |
| 4.2.1 低温固相扩散与液相的产生 |
| 4.2.2 液相与不同颗粒之间的作用 |
| 4.2.3 高温固相扩散 |
| 4.2.4 相组成分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
四、Mechanical properties and microstructure of Ti-6Al-4V compacts by metal injection molding（论文参考文献）
- [1]选区激光熔化W-Nb合金组织演变机理及缺陷抑制研究[D]. 冯征. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [2]Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料的制备与性能研究[D]. 刘龙. 昆明理工大学, 2021(02)
- [3]镁/钛合金异种金属电阻点焊接头组织和力学性能的研究[D]. 侯庆磊. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究[D]. 雷雨涛. 昆明理工大学, 2020(05)
- [5]热处理和喷涂参数对低压等离子喷涂Ti6A14V涂层组织和性能的影响[D]. 沈凯月. 大连海事大学, 2020(01)
- [6]氢化钛粉末冶金法制备高温钛合金基础研究[D]. 朱钰玲. 西华大学, 2020(01)
- [7]钛基Y-PSZ/Ti颗粒增强复合材料的研究[D]. 王健硕. 沈阳理工大学, 2020(08)
- [8]热等静压保温温度对TC4合金显微组织、力学性能及腐蚀行为的影响[D]. 肖乐. 兰州理工大学, 2020(12)
- [9]粉末冶金制备生物医用钛合金[D]. 李霞. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]粉末冶金生物医用Ti-Nb基合金碳化物析出相调控与烧结行为[D]. 陈钰凯. 湖南大学, 2019(06)