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

    Хочешь уникальную работу?

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

    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    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
    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
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 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)