毕业论文--真空吸铸TiAl基合金亚快速凝固行为研究

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1、毕业设计（论文）题目真空吸铸TiAl基合金亚快速凝固行为的研究学生姓名熊凌云学号2011106135专业材料成型及控制工程班级20111061指导教师叶喜葱评阅教师完成日期年月日（1）论文原创性声明和版权使用授权书学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件

2、和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日目录摘要1第一章绪论31.1课题的目的及意义31.2TiAl基合金的研究现状31.2.1TiAl基合金的研究进展31.2.2TiAl基合金的组织特点41.2.3TiAl基合金的应用51.3TiAl基合金的成型技术51.3.1粉末冶金51.3.2铸造冶金51.3.3锻造成型

3、61.3.4真空吸铸71.4精密铸造小型薄壁TiAl合金件的应用前景71.5铸造过程中的数值模拟81.6主要研究内容8第二章研究方法及参数设置92.1真空吸铸过程分析92.2实验材料及模拟参数选取92.2.1实验材料选取92.2.2模拟参数选取102.3研究方案11第三章真空吸铸TiAl基合金熔体充型规律123.1数值模拟流程123.1.1造型133.1.2网格划分143.2物性参数计算143.2工艺参数对充型影响的数值模拟203．2.1浇铸温度对充型的影响203.2.2铸型温度对充型的影响233.2.3浇铸速度对充型的影响253.3数值模拟确定的充型影响从而控制优化工艺参数273.4

4、模拟后的薄板组织28致谢32参考文献33第34页共34页真空吸铸TiAl基合金亚快速凝固行为研究学生：熊凌云指导老师：叶喜葱三峡大学机械与动力学院【摘要】：TiAl合金具有的优点有密度低、弹性模量高、高温强度高、抗蠕变性能高好、高温抗氧化性能强，是飞机发动机和火箭动力系统所用的新一代高温结构材料中的候选材料之一。但由于其缺点有室温脆性较大，延展性差，可行性加工困难等，从而限制了TiAl合金的应用。随着时代的发展，计算机技术逐步应用于铸造领域，铸造成型数值模拟技术可以预测工作人员在铸造成型时铸件可能产生的缺陷、缺陷产生的时间、缺陷的大小及缺陷的部位，从而优化铸造成型工艺，确保铸件质量，进

5、而降低生产成本。本课题主要使用ProCAST软件对TiAl合金进行铸造模拟，并对模拟后的数据进行分析，从而来优化工艺参数。对不同的浇铸温度，浇铸速度和铸型温度进行模拟，并对模拟后的凝固分数，应力，缩松、缩孔进行分析。对浇铸温度分别为1550℃、1575℃、1600℃、1625℃进行模拟，结果发现浇铸温度1550℃时，铸件缩松、缩孔缺陷最小；对铸型温度分别为600℃、400℃、200℃和0℃进行模拟分析，最后发现铸型温度为200℃时总体性能最好；对浇铸速度分别为2.4m/s、1.6m/s和0.8m/s进行模拟分析，最后发现0.8m/s时缩松、缩孔缺陷最小。最后结论是当浇铸温度为1550℃

6、、铸型温度为200℃、浇铸速度为0.8m/s时浇铸最好。关键词：TiAl合金；铸造成型；ProCAST模拟；数据分析第34页共34页【Abstract】：TheadvantageofgammaTiAl-basedalloysin lowdensity,specificmodulus,specifichightemperaturestrength,creepresistanceandoxidationresistancemakesthembecame oneofanewgenerationof hightemperaturestructuralmaterials used in airc

7、raftengineand rocketpropulsion.Butthereasonofthe disadvantagesof roomtemperature brittleness, poorductility, feasibilityofprocessingdifficulties, whichlimitstheapplicationof TiAlalloy.Withthedevelopmentofthesociety, computer