Влияние отжига на сорбцию водорода и механические свойства титанового сплава Ti-6A1-4V, полученного с помощью аддитивных технологий

Дин, Цзыи Отделение экспериментальной физики (ОЭФ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Выбраны оптимальные режимы отжига сплава Ti-6A1- 4V, полученного с помощью электронно-лучевого сплавления металлического порошка.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13
Глава 1. Аддитивные технологии производства металлических изделий …… 16
1.1 Классификация аддитивных технологий………………………………………. 16
1.2 Метод электронно-лучевого сплавления ………………………………………. 17
1.3 Микроструктура и физико-механические свойства титановых
сплавов, изготовленных аддитивными технологиями …………………. 23
1.4 Влияние термической обработки на свойства титановых сплавов,
изготовленных аддитивными технологиями ………………………………. 27
Глава 2. Взаимодействие водорода с титановыми сплавами ……………………… 29
2.1 Взаимодействие водорода с титановыми сплавами ………………………. 29
2.2 Диффузия водорода в титановых сплавах …………………………………….. 30
Глава 3. Материалы и методы исследования …………………………………………….. 34
3.1 Материал для исследований ………………………………………………………… 34
3.2 Метод наводороживания титановых сплавов из газовой среды …….. 34
3.3 Метод одноосного растяжения …………………………………………………….. 35
3.4 Исследование микроструктуры и фазового состава образцов ……….. 37
Глава 4. Влияние отжига на структуру и механические свойства образцов
титанового сплава Ti-6Al-4V, полученных методом аддитивных технологий
………………………………………………………………………………………………………………… 39
4.1 Влияние отжига на микроструктуру образцов сплава Ti-6Al-4V,
изготовленных методом электронно-лучевого сплавления …………. 39
4.2 Влияние отжига на механические свойства образцов сплава Ti-6Al-
4V, изготовленных методом электронно-лучевого сплавления …… 43
4.3 Сорбция водорода образцами титанового сплава Ti-6Al-4V,
полученных методом аддитивных технологий ……………………………. 47
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 49
Глава 5. Финансовый менеджмент, ресурс эффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………………… 51
5.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………. 51
5.2 SWOT-анализ………………………………………………………………………………. 53
5.3 Планирование научно-исследовательских работ ………………………….. 54
5.4 Определение трудоемкости выполнения работ …………………………….. 55
5.5 Разработка графика проведения исследования ……………………………… 56
5.6 Бюджет научного исследования …………………………………………………… 58
5.7 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты ………………. 58
5.8 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ
………………………………………………………………………………………………….. 59
5.8.1 Расчет амортизации специального оборудования ……………….. 59
5.8.2 Основная заработная плата исполнителей темы …………………. 60
5.8.3 Дополнительная заработная плата ……………………………………… 61
5.8.4 Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………… 61
5.8.5 Накладные расходы …………………………………………………………… 62
5.8.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта …………………………………………………………………………….. 62
5.8.7 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
социальной и экономической эффективности исследования. 62
Вывод……………………………………………………………………………………………….. 64
Глава 6. Социальная ответственность ……………………………………………………….. 66
6.1 Анализ вредных факторов на рабочем месте ………………………………… 66
6.1.1 Метеоусловия ……………………………………………………………………. 66
6.1.2 Шум производства …………………………………………………………….. 68
6.1.3 Электромагнитные поля …………………………………………………….. 70
6.1.4 Освещенность ……………………………………………………………………. 71
6.2 Экологическая безопасность………………………………………………………… 72
6.3 Электробезопасность …………………………………………………………………… 73
6.4 Пожарная безопасность ……………………………………………………………….. 73
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………….. 75
6.6 Правовые и организационные вопросы ………………………………………… 76
Вывод……………………………………………………………………………………………….. 77
Список использованных источников ………………………………………………………… 78
Приложение …………………………………………………………………………………………….. 85

Аддитивное производство (AM) – это относительно новая технология, в
которой изделия / детали производятся непосредственно из электронных
данных, как правило, из программного обеспечения компьютерного
проектирования (САD) [1]. Эта технологий предлагает много дизайнерских и
производственных преимуществ, таких как быстрое время выполнения,
сложная геометрия получаемых изделий. Подобно электронно-лучевой
сварке, ЭЛС использует высокоэнергетические электронные пучки в качестве
источника тепла для плавления и путем быстрого самоохлаждения,
металлический порошок, изготовленный в слоеобразовании. Кроме того,
ЭЛС является одной из нескольких технологий AM, способных создавать
функциональные металлические детали с высокой плотностью, резко
расширяя применение AM. В частности, способность прямых изготовлений
металлических деталей может значительно ускорить разработку, особенно
для сложных компонентов, например, тонких сетевых структур, внутренних
полостей и каналов, которые трудно сделать с помощью обычных
производственных средств [1, 2].
Машины ЭЛС были впервые коммерциализированы компанией Arcam
AB в Швеции в 1997 году. Поскольку ЭЛС обладает многими уникальными
характеристиками, такими как высокая энергоэффективность, высокая
скорость сканирования и умеренная стоимость оборудования, последние
годы эта технология привлекла повышенный интерес из разных отраслей.
Использование электронного пучка предлагает широкие возможности, такие
как высокая скорость сборки благодаря увеличению глубины проникновения
и скоростям быстрого сканирования. С тех пор многие исследовательские
группы изучают технологию ЭЛС из разных аспектов и для различных
приложений. Несмотря на потенциальные преимущества по сравнению с
традиционными технологиями производства, ЭЛС по-прежнему имеет
несколько недостатков процесса, таких как стабильность процесса, дефекты
деталей и вариации качества [3].
Несмотря на интенсивное развитие аддитивных технологий
производства конструкционных металлических материалов, многие вопросы
остаются нерешенными и требуют детального изучения. В частности,
остаются вопросы, связанные с управлением структурой получаемых
материалов, снижением дефектности материалов и т.д. Целью настоящей
работы является исследование влияния термической обработки на сорбцию
водорода, микроструктуру и механические свойства титанового сплава Ti-
6Al-4V, изготовленного методом электронно-лучевого сплавления. Для
решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1.
Исследование влияния термообработки на микроструктуру титанового
сплава Ti-6Al-4V, изготовленного методом электронно-лучевого сплавления.
2. Исследование влияния термообработки на твердость титанового сплава Ti-
6Al-4V, изготовленного методом электронно-лучевого сплавления. 3.
Исследование влияния термообработки на прочностные характеристики
титанового сплава Ti-6Al-4V, изготовленного методом электронно-лучевого
сплавления. 4. Исследование влияния термообработки на сорбцию водорода
титановым сплавом Ti-6Al-4V, изготовленным методом электронно-лучевого
сплавления.
Положения, выносимые на защиту:
1. Закономерности влияния отжига при температуре 780 °С на
изменение микроструктуры и фазового состава сплава Ti-6Al-4V,
изготовленного методом электронно-лучевого сплавления,
заключающиеся в уменьшении доли бета фазы, микронапряжений,
увеличении размеров пластин альфа-фазы.
2. Отжиг при 780 ºС длительностью не менее двух часов сплав Ti-6Al-
4V, изготовленный методом электронно-лучевого сплавления
снижает микротвердость, прочность, при сохранении пластичности,
что обусловлено изменениями структурно-фазового состояния при
термообработке.
3. Термическая обработка при 780 °С приводит к снижению сорбции
водорода в 2 раза по сравнению с образцами сплава Ti-6Al-4V,
изготовленными методом электронно-лучевого сплавления, что
обусловлено уменьшением внутренних напряжений и уменьшением
доли бета фазы.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модифицирование поверхности полученного с помощью аддитивной технологии титанового сплава Ti-6Al-4V
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Изучение процессов термостимулированного и неравновесного выхода изотопов водорода из Pd, Ni, Pt, Zr, Ti
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)