非晶晶化粉末冶金鈦合金

目錄
序言
前言
第1章 高強(qiáng)鈦合金的研究現(xiàn)狀 1
1.1 鈦與鈦合金簡介 1
1.1.1 鈦的起源和發(fā)展 1
1.1.2 鈦與鈦合金粉末制備技術(shù) 2
1.1.3 鈦合金的分類 4
1.2 細(xì)晶鈦合金 8
1.2.1 細(xì)晶鈦合金的主要制備方法 9
1.2.2 細(xì)晶鈦合金的結(jié)構(gòu)及特性 11
1.3 鈦合金的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn) 14
1.3.1 鈦合金發(fā)展的不足 14
1.3.2 鈦合金發(fā)展展望 14
參考文獻(xiàn) 15
第2章 非晶晶化理論及其應(yīng)用現(xiàn)狀 17
2.1 引言 17
2.2 晶化動力學(xué)理論及其應(yīng)用 18
2.2.1 晶化動力學(xué)理論 19
2.2.2 晶化動力學(xué)理論應(yīng)用 21
2.3 形核長大理論及其應(yīng)用 23
2.3.1 形核長大理論 23
2.3.2 形核長大理論應(yīng)用 24
2.4 過冷液體的黏性流動特性及應(yīng)用 25
2.4.1 過冷液體的黏性流動特性 25
2.4.2 黏性流動特性應(yīng)用 27
參考文獻(xiàn) 29
第3章 機(jī)械合金化多組元粉末的非晶化機(jī)制 33
3.1 引言 33
3.2 不同體系非晶合金粉末的物性對比 34
3.2.1 成分設(shè)計原則 34
3.2.2 合金粉末的機(jī)械合金化過程 35
3.2.3 不同體系非晶合金粉末的物性對比 37
3.3 不同體系非晶合金粉末的非晶化機(jī)制 40
3.3.1 尺寸錯配 40
3.3.2 負(fù)混合焓 42
3.3.3 金屬間化合物增多 47
參考文獻(xiàn) 50
第4章 非晶/晶態(tài)合金粉末的燒結(jié)致密化機(jī)制 52
4.1 引言 52
4.2 晶態(tài)合金粉末的燒結(jié)致密化機(jī)制 53
4.2.1 粉末物性分析 53
4.2.2 球磨/霧化合金粉末致密化行為的對比分析 55
4.2.3 綜合影響因子與黏性流動激活能的定量化 58
4.2.4 綜合影響因子與黏性流動激活能控制的致密化機(jī)制 60
4.3 非晶合金粉末的燒結(jié)致密化機(jī)制 62
4.3.1 粉末物性分析 62
4.3.2 非晶/晶態(tài)合金粉末致密化行為的對比分析 64
4.3.3 燒結(jié)過程中非晶合金粉末黏性流動激活能的定量化 68
4.4 晶態(tài)/非晶合金粉末的燒結(jié)致密化機(jī)制與致密化行為的關(guān)聯(lián) 71
4.4.1 晶態(tài)合金粉末的燒結(jié)致密化機(jī)制與致密化行為的關(guān)聯(lián) 71
4.4.2 非晶合金粉末的燒結(jié)致密化機(jī)制與致密化行為的關(guān)聯(lián) 72
參考文獻(xiàn) 75
第5章 非晶/晶態(tài)合金粉末的致密化原子擴(kuò)散系數(shù) 77
5.1 引言 77
5.2 非晶合金粉末的致密化原子擴(kuò)散系數(shù) 78
5.2.1 粉末物性分析 78
5.2.2 升溫速率對非晶合金粉末致密化行為的影響 80
5.2.3 非晶合金粉末升溫速率相關(guān)原子擴(kuò)散系數(shù)控制的致密化機(jī)制 81
5.2.4 壓力對非晶合金粉末致密化行為的影響 85
5.2.5 非晶合金粉末壓力相關(guān)原子擴(kuò)散系數(shù)控制的致密化機(jī)制 86
5.2.6 粉末形狀對非晶合金粉末致密化行為的影響 90
5.2.7 粉末形狀相關(guān)原子擴(kuò)散系數(shù)控制的致密化機(jī)制 92
5.3 晶態(tài)合金粉末的致密化原子擴(kuò)散系數(shù) 95
5.3.1 粉末物性分析 95
5.3.2 升溫速率對晶態(tài)合金粉末致密化行為的影響 96
5.3.3 晶態(tài)合金粉末升溫速率相關(guān)原子擴(kuò)散系數(shù)控制的致密化機(jī)制 98
5.3.4 壓力對晶態(tài)合金粉末致密化行為的影響 104
5.3.5 晶態(tài)合金粉末壓力相關(guān)原子擴(kuò)散系數(shù)控制的致密化機(jī)制 106
5.3.6 粉末粒徑對晶態(tài)合金粉末致密化行為的影響 107
5.3.7 粉末粒徑相關(guān)原子擴(kuò)散系數(shù)控制的致密化機(jī)制 111
5.4 非晶/晶態(tài)合金粉末致密化原子擴(kuò)散系數(shù)的對比分析 113
參考文獻(xiàn) 115
第6章 固態(tài)燒結(jié)非晶合金粉末制備超細(xì)晶鈦合金 118
6.1 引言 118
6.2 成分設(shè)計原則 119
6.2.1 高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鈦合金成分-結(jié)構(gòu)設(shè)計 119
6.2.2 低模量醫(yī)用鈦合金成分設(shè)計 121
6.3 燒結(jié)參數(shù)對超細(xì)晶鈦合金組織性能的影響 124
6.3.1 升溫速率 124
6.3.2 燒結(jié)溫度 128
6.3.3 保溫時間 130
6.4 不同體系超細(xì)晶鈦合金組織性能的對比分析 132
6.4.1 高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鈦合金體系 132
6.4.2 低模量醫(yī)用鈦合金體系 136
6.5 超細(xì)晶結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制 149
參考文獻(xiàn) 154
第7章 半固態(tài)燒結(jié)非晶合金粉末制備雙尺度鈦合金 159
7.1 引言 159
7.2 基于單相熔化半固態(tài)燒結(jié)制備雙尺度鈦合金 161
7.2.1 雙尺度TiNbCuNiAl合金 161
7.2.2 雙尺度TiNbCoCuAl合金 166
7.2.3 單相熔化半固態(tài)燒結(jié)雙尺度結(jié)構(gòu)形成機(jī)理 174
7.3 基于共晶反應(yīng)半固態(tài)燒結(jié)制備雙尺度鈦合金 177
7.3.1 成分設(shè)計原則 177
7.3.2 不同體系多組元雙尺度鈦合金 178
7.3.3 五組元雙尺度鈦合金 182
7.3.4 共晶反應(yīng)半固態(tài)燒結(jié)雙尺度結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理 188
7.4 雙尺度鈦合金與其他高強(qiáng)鈦合金的性能對比分析 190
參考文獻(xiàn) 194
第8章 固態(tài)/半固態(tài)燒結(jié)鈦合金的強(qiáng)化機(jī)制 198
8.1 引言 198
8.2 固態(tài)燒結(jié)超細(xì)晶鈦合金的強(qiáng)化機(jī)制 198
8.2.1 固態(tài)燒結(jié)超細(xì)晶鈦合金的組織性能 198
8.2.2 固態(tài)燒結(jié)超細(xì)晶鈦合金的形變機(jī)制 202
8.3 半固態(tài)燒結(jié)雙尺度鈦合金的強(qiáng)化機(jī)制 207
8.3.1 超細(xì)晶+微米晶雙尺度鈦合金的強(qiáng)化機(jī)制 207
8.3.2 超細(xì)晶+納米晶雙尺度鈦合金的強(qiáng)化機(jī)制 211
8.3.3 超細(xì)晶層片共晶+微米晶雙尺度鈦合金的強(qiáng)化機(jī)制 218
8.4 形變誘發(fā)Laves相的強(qiáng)化機(jī)制 225
8.4.1 形變過程中的組織演變 226
8.4.2 原位誘發(fā)Laves相的強(qiáng)化機(jī)制 230
參考文獻(xiàn) 233
第9章 粉末非晶含量對燒結(jié)鈦合金組織性能的影響 240
9.1 引言 240
9.2 粉末非晶含量對固態(tài)燒結(jié)超細(xì)晶鈦合金組織性能的影響 240
9.2.1 粉末物性分析 241
9.2.2 粉末非晶含量對超細(xì)晶鈦合金組織演變的影響 243
9.2.3 粉末非晶含量對超細(xì)晶鈦合金力學(xué)性能的影響 245
9.2.4 粉末非晶含量對超細(xì)晶鈦合金斷口形貌的影響 246
9.3 粉末非晶含量對單相熔化半固態(tài)燒結(jié)雙尺度鈦合金組織性能的影響 247
9.3.1 粉末物性分析 247
9.3.2 粉末非晶含量對雙尺度鈦合金組織演變的影響 250
9.3.3 粉末非晶含量對雙尺度鈦合金力學(xué)性能的影響 253
9.3.4 粉末非晶含量對雙尺度鈦合金斷口形貌的影響 254
9.4 粉末非晶含量對共晶轉(zhuǎn)變半固態(tài)燒結(jié)雙尺度鈦合金組織性能的影響 255
9.4.1 粉末物性分析 255
9.4.2 粉末非晶含量對雙尺度鈦合金組織演變的影響 257
9.4.3 粉末非晶含量對雙尺度鈦合金力學(xué)性能的影響 260
9.4.4 粉末非晶含量對雙尺度鈦合金斷口形貌的影響 261
參考文獻(xiàn) 262
第10章 非晶合金粉末晶化機(jī)制與燒結(jié)鈦合金組織性能的關(guān)系 264
10.1 引言 264
10.2 不同升溫速率下相同成分非晶合金粉末晶化機(jī)制與燒結(jié)鈦合金組織性能的關(guān)系 264
10.2.1 非晶合金粉末阿夫拉米指數(shù)的定量化 264
10.2.2 非晶合金粉末晶化機(jī)制與燒結(jié)鈦合金組織性能的關(guān)系 266
10.3 不同成分非晶合金粉末晶化機(jī)制與燒結(jié)鈦合金組織性能的關(guān)系 269
10.3.1 元素微量變化對五元非晶合金粉末晶化機(jī)制的影響 272
10.3.2 微量替換元素對五元非晶合金粉末晶化機(jī)制的影響 278
10.4 不同晶化條件下非晶合金粉末晶化機(jī)制與燒結(jié)鈦合金組織性能的關(guān)系 285
10.4.1 非等溫和等溫晶化條件下超細(xì)晶結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理 286
10.4.2 非等溫和等溫晶化機(jī)制對超細(xì)晶鈦合金組織性能的影響 294
參考文獻(xiàn) 297