粉末冶金TiAl合金制备及高温变形行为研究的任务书.docx

粉末冶金TiAl合金制备及高温变形行为研究的任务书
任务书：粉末冶金TiAl合金制备及高温变形行为研究
一、研究背景及意义
粉末冶金技术是一种重要的金属加工方法，能够制备出具有理想组织和性能的金属件。TiAl合金因其优异的力学性能和高温性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造和电子等领域。然而，由于其制备过程中相变行为的限制以及高温下的变形行为，限制了其在实际应用中的发展。因此，研究粉末冶金TiAl合金的制备工艺及高温变形行为具有重要的理论和实践意义。
二、研究目标
1.探究不同制备工艺对粉末冶金TiAl合金组织和性能的影响；
2.分析高温下粉末冶金TiAl合金的变形行为及其机理。
三、研究内容及方法
1.粉末冶金TiAl合金制备工艺研究：
a)选择合适的原料粉末，包括钛粉和铝粉，并进行粉末的表征分析；
b)研究不同粉末粒度、成分以及添加剂对TiAl合金的制备工艺的影响；
c)采用适当的制备方法，如机械合金化法、电流烧结法等，制备粉末冶金TiAl合金试样；
d)对制备得到的合金试样进行显微组织分析和力学性能测试。
2.高温变形行为及机理研究：
a)设计合适的高温变形实验方案，包括不同变形温度、应变速率和变形方式等参数的选择；
b)进行高温拉伸实验，记录实验数据，分析材料的变形性能；
c)结合显微组织观察、断口形貌等分析方法，深入研究高温变形机制；
d)借助有限元仿真等数值方法，模拟高温变形过程，为实验结果提供理论解释。
四、研究计划及进度安排
1.第一年：
a)收集文献，了解粉末冶金TiAl合金制备和高温变形行为的相关研究动态；
b)进行原料粉末的选取与表征分析；
c)制备粉末冶金TiAl合金试样并进行显微组织和力学性能测试。
2.第二年：
a)设计高温变形实验方案，进行高温拉伸实验；
b)分析实验数据，深入研究高温变形机理；
c)开展有限元仿真，模拟高温变形过程。
3.第三年：
a)总结分析实验和仿真结果；
b)撰写相关研究论文；
c)参加学术会议，交流研究成果；
d)完善毕业论文，进行答辩。
五、预期结果及创新点
1.系统研究了粉末冶金TiAl合金制备方法对其组织和性能的影响，为合金制备工艺的优化提供理论基础；
2.深入研究了高温下粉末冶金TiAl合金的变形行为及其机制，为材料的高温应用提供理论依据；
3.结果可为粉末冶金TiAl合金在航空航天、汽车等领域的进一步应用提供新思路。
六、预计经费及设备需求
本研究预计所需经费为XX万元，主要用于实验材料购置、试验设备改造及研究人员实际费用。设备需求包括粉末冶金制备设备、高温实验设备和显微组织观察仪器等。
七、参考文献
[1]SmithR.M.Powdermetallurgy:anoverview[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2000,285(1-2):1-11.
[2]JinT,ZhangJY,ZhangC,etal.EffectofhotisostaticpressingonthehotdeformationbehaviorandmicrostructuralevolutionofTi–Alalloy[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2016,660:125-132.
[3]ChenS,WangQ.Effectofdeformationparametersontransgranulardeformationbehaviorinafullylamellarγ-TiAlalloy[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2016,657:84-93.