【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于tial合金领域，尤其涉及tial合金的热模拟试验方法，此外，本专利技术还特别涉及一种通过该tial合金的热模拟试验方法开发的新型tial合金。
技术介绍
1、迫于能源和环境保护问题日渐加剧，贯彻绿色低碳发展理念已成为共识，而轻量化是实现节能减排的有效手段。tial合金具有低密度、高比强度和比刚度、良好的抗氧化性和耐腐蚀性等特点，在航空航天领域和汽车等领域具有广泛的应用前景。
2、但是，目前在研究中对tial合金的相变点不够明晰、对热处理工艺及温度的选择依据并不充分，对tial合金高温下变形过程中的组织演变研究尚不完备，对不同合金成分对应的加工温度、变形速率等参数选择还有待。模拟tial合金热压缩，研究不同温度和应力条件下的变形行为，同时建立本构方程和绘制热加工图，有利于选择更好的工艺参数并改善材料的加工性能，对材料设计和开发具有重大意义。
3、传统tial合金热压缩试验操作流程为，利用gleeble热模拟试验机对，在圆柱试样表面中间位置焊接热电偶，试样两端涂抹高温润滑剂，然后粘上钽片/钼片以减少试样与压头之间的摩擦力，保证热变形过程的均匀性。将试样装入机器内的压头中间，抽真空至0.05pa以下，再向仓内充入氩气，以保证试验过程中试样不发生氧化，然后进行热压缩试验。一般选择0.001s-1～1s-1的变形速率，800～1000℃的变形温度，变形量不超过50%。
4、然而上述方法中tial合金最高变形温度为1100℃，在该温度以上进行高温压缩，由于热电偶的不稳定，导致无法控温，应力
5、经查证，为了实现热电偶和合金试样的紧密连接，一般会采用打孔预埋线法或套筒法进行加固。然而，打孔预埋线法需要在试样表面开孔，这会产生应力集中，导致裂纹的形成，势必影响tial合金的力学性能和变形行为。套筒法需要制造紧密包裹试样外侧的套筒结构，将热电偶卡在中间，但该方法不仅成本高，套筒也会限制合金试样的变形过程，影响应力应变曲线。
技术实现思路
1、针对上述问题，为避免热电偶焊点脱落，保证热电偶测温的可靠性，且不影响试样的变形行为，因此开发一种连接热电偶和试样的新方法则很有必要，以实现1100℃以上热模拟试验过程的顺利进行，从而研究高温下tial合金的变形和相变，对合金的开发和设计提供方案。
2、具体地，为了实现上述技术目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、根据本专利技术的一个具体实施方式，提供了一种用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，其包括如下步骤：
4、步骤（1）制备所述高温tial合金的表面光洁的圆柱试样；
5、步骤（2）取小片钽箔焊接在试样侧面中间位置，再将s型铂铑热电偶焊接在钽箔上，其中，所谓“小片”的含义为，能够自身焊接在试样侧面中间位置且能够承载焊接在其上的s型铂铑热电偶钽箔而不易滑落，其具体尺寸不受特别限制，可根据试样的尺寸和施加的实验条件如温度和压力进行选择；
6、步骤（3）将其放置在工作仓内，连接好热电偶传输器，开始抽真空，当真空度低于0.05pa时，向仓内充氩气；
7、步骤（4）设置温度力学处理变化程序；
8、步骤（5）启动温度力学处理变化程序，获得膨胀曲线或真应力-真应变曲线。
9、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，所述高温tial合金的合金成分为ti-42al-6～9nb，其中各元素含量均为原子百分比，即at.%，符号“～”表示元素含量的变化范围且包括端点值在内（下文同），即具体地该高温tial合金中al含量为42at.%，nb含量为6～9at.%，余量为ti及不可避免的杂质。
10、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，所述高温tial合金的合金成分为ti-42al-6～9nb-0～0.2b。
11、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，所述高温tial合金的合金成分为ti-42al-8.5nb-0～0.2b。
12、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，所述高温tial合金的合金成分为ti-42al-8.5nb-0.1b。
13、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，所述热模拟方法用于热膨胀性能测试，所述温度力学处理变化程序具体设置为升降温程序：以20℃/s升温至1400℃，保温3min后以1℃/s冷却。
14、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，在1℃/s冷却速率下测得β相消失温度为1307℃，α转变温度为1185℃，α相有序化温度为1097℃。
15、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，所述热模拟方法用于热压缩性能测试，所述温度力学处理变化程序设置为热压缩程序：以10℃/s升温至1200℃，保温3min后，以0.001s-1的应变速率，变形量为50%进行压缩。
16、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，所述热模拟方法用于热压缩性能测试，在将焊接有所述s型铂铑热电偶的圆柱试样放置在工作仓内，且连接好所述热电偶传输器开始抽真空之前，在试样两端和压头中间放入钼片作为垫片，钼片厚度优选0.5mm，但不限于此，且可根据试样的具体尺寸和成分及试验温度等进行选择。
17、优选地，根据本专利技术的一个实施例的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，在合金试样上焊接钽箔时，在不影响变形过程的前提下，钽箔需尽可能小；
18、所述两根热电偶丝的位置被设置为尽可能接近，但不能直接接触使温差不存在；
19、焊接所述钽箔时使用点焊机，在通氩气下进行，焊接电流为3a。
20、优选地，专利技术中采用0.03mm厚的钽箔，焊接电流为3a，但实际不限于该厚度，保证牢固连接tial合金试样和热电偶即可。
21、优选地，专利技术中采用钽箔，利用了其导热性好、稳定性高的特点，但实际不限于该材料，如钼箔也可以，保证与tial合金和热电偶不发生反应、焊点牢固即可；
22、优选地，专利技术属于tial合金领域，但实际不限于该合金领域，针对其他高温难熔合金的热模拟试验，存在热电偶脱落问题，也可以利用本专利技术中的方法安装热电偶。
23、优选地，专利技术中采用0.5mm厚的钼片垫片，小于该厚度的钼片在热压缩厚会发行变形，不利于tial合金试样的均本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述高温TiAl合金的合金成分为Ti-42Al-6～9Nb。
3.根据权利要求2所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，是高温TiAl合金的合金成分为Ti-42Al-6～9Nb-0～0.2B。
4.根据权利要求3所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述高温TiAl合金的合金成分为Ti-42Al-8.5Nb-0～0.2B。
5.根据权利要求3所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述高温TiAl合金的合金成分为Ti-42Al-8.5Nb-0.1B。
6.根据权利要求1所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述热模拟方法用于热膨胀性能测试，
7.根据权利要求6所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，在1℃/s冷却速率下测得β相
8.根据权利要求1所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述热模拟方法用于热压缩性能测试，所述温度力学处理变化程序设置为热压缩程序：以10℃/s升温至1200℃，保温3min后，以0.001s-1的应变速率，变形量为50%进行压缩；
9.根据权利要求1所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，在合金试样上焊接钽箔时，在不影响变形过程的前提下，钽箔需尽可能小；
10.采用如权利要求1所述的用于高温TiAl合金力学性能分析的热模拟方法开发的高温TiAl合金，其特征在于，所述高温TiAl合金的合金成分为Ti-42Al-6～9Nb。
...【技术特征摘要】
1.一种用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述高温tial合金的合金成分为ti-42al-6～9nb。
3.根据权利要求2所述的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，是高温tial合金的合金成分为ti-42al-6～9nb-0～0.2b。
4.根据权利要求3所述的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述高温tial合金的合金成分为ti-42al-8.5nb-0～0.2b。
5.根据权利要求3所述的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述高温tial合金的合金成分为ti-42al-8.5nb-0.1b。
6.根据权利要求1所述的用于高温tial合金力学性能分析的热模拟方法，其特征在于，所述热...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。