氮化物增强钛铝合金化层的组织结构及高温性能表征 19页

本科毕业设计（论文）题目：氮化物增强钛铝合金化层的组织结构及高温性能表征________________________英文题目：Microstructureandhightemperaturepropertiesofnitrideenhancedtitaniumaluminumalloylayer学院：________________________专业：________________________姓名：________________________学号：________________________指导教师：________________________2015年12月10日 毕业设计（论文）独创性声明该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解XX学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。作者签名：导师签名：日期：年月日I 摘要在国内，对于钛合金激光表面复合合金化对高温性能的影响的研究一直在进行着，事实上，中国钛合金的研究和工业化生产起步并不晚，2001年，国家科研所开始着手研究钛合金激光表面复合合金化对高温性能的影响这个课题，国家于2001年已把钛列入了科学技术发展十二年规划的第十六个项目。2000年在抚顺铝厂实现了海绵钛的半工业化生产。2003年在北京有色金属加工厂钛车间熔铸车间铸造出了钛锭并加工成钛材。到20世纪60年代中期实现了工业化，并建立了遵义钛厂和宝鸡有色金属加工厂。直到今天，航空航天工业融入是钛及钛合金的主要应用领域，其他领域如建筑、医药、能源、海洋和近海、体育休闲以及交通运输等的应用需求也正日益增加。对于钛合金激光表面复合合金化对高温性能的影响的研究一直是一个长期且不断深入的话题，需要几代人几十代人的努力才能取得一定的研究成功，目前，国内正在加大对钛合金激光表面复合合金化对高温性能的影响这个课题的投入，争取在2026年在这个研究领域取得显著的成绩。本毕业设计课题来自于教师在研的科研课题，主要针对钛合金抗高温性差的特点，对钛合金进行合金化改性处理。系统地分析了合金化层的组织结构、抗高温氧化能力及高温摩擦学特性，从而制备出能够显著提升钛合金高温性能的合金化涂层。关键词：钛铝合金；高温性能；研究；组织结构II XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）Abstract窗体顶端InChina,theresearchontheeffectoftitaniumalloylasersurfacealloyingonthepropertiesofhightemperaturehasbeencarriedon.Infact,theresearchandindustrializationproductionoftitaniumalloyisnottoolate.In2001,theNationalResearchInstitutebegantostudytheinfluenceofthehightemperatureperformanceoftitaniumalloylasersurfacecomposite.In2000toachieveasemiindustrializedproductionofspongetitaniuminFushunaluminumplant.Inthe2003workshopoftitaniumcastingworkshopofBeijingnonferrousmetalprocessingfactorycastingatitaniumingotandprocessedintotitanium.Bymid1960s,theindustrializationwasrealized,andtheZunyititaniumplantandBaojinonferrousmetalprocessingfactorywereestablished.Untiltoday,theaerospaceindustryintegrationisthemainapplicationareasoftitaniumandtitaniumalloys,otherareassuchasconstruction,medicine,energy,marineandoffshore,sportsleisureandtransportation,etc.Thestudyoftheeffectoflasersurfacealloyingonhightemperatureperformanceoftitaniumalloyhasbeenalongandcontinuoushottopic.Itisneededtostudytheeffectofthemetalonthehightemperatureperformanceoftitaniumalloylasersurface.Thisgraduationdesigntopiccomesfromtheresearchtopicwhichtheteacherintheresearch,mainlyaimedatthecharacteristicthatthetitaniumalloyhightemperaturedifference,thetitaniumalloycarriesonthealloymodificationprocessing.Thestructureofthealloylayer,thehightemperatureoxidationresistanceandthetribologicalpropertiesofthealloyweresystematicallyanalyzed,andthealloycoatingwithhightemperaturepropertieswasprepared.Keywords：Titaniumaluminiumalloy;hightemperatureperformance;research;microstructureIII XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）目录摘要IAbstractII1绪论11.1钛及钛铝合金研究发展现状11.2钛合金的分类41.3钛铝合金的应用61.4钛合金的合金化原理71.5本课题研究的主要内容82氮化物增强钛铝合金化层的组织结构及高温性能分析102.1钛合金激光表面复合合金化层的组织结构112.2钛合金激光表面复合合金化层的高温性能133实验材料和方法的选取144合金化层的物相分析145氮化物增强钛铝合金化层的组织机构16结论17致谢18参考文献19IV XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）1绪论世界钛工业从1979年到1980年是最繁荣的时期，主要是因为美国波音民用喷气运输机制造增加的缘故，据测算，目前客机制造使用钛加工材的数量占到飞机自重的20%左右，随着钛材在这一领域应用研究的深入，用量将会进一步扩大。宇航应用材要求高强度、耐热性，断裂强度高，宇航飞船和航天飞机往返地球轨道间的有效载重量大，钛合金具备上述特点，在宇航工业上获得了巨大的发展，成为金属钛消费最大的用户，从板、管材到铸件、锻件，占到钛加工材料的60%的比例。薄壁焊接钛管的制作机械性能和耐蚀性高的金属钛制作的薄壁焊接钛管，不仅尺寸精度高，而且质量稳定，适合大量生产，被广泛应用于海水冷凝器。本毕业设计课题来自于教师在研的科研课题，主要针对钛合金抗氧化性差的特点，对钛合金进行合金化改性处理。系统地分析了合金化层的组织结构、抗高温氧化能力及高温摩擦学特性，从而制备出能够显著提升钛合金高温性能的合金化涂层。1.1钛及钛铝合金研究发展现状英国化学家和矿物爱好者雷格尔（WilliamGregor）牧师于1789年在英格兰未纳金地区的黑磁铁矿砂中发现了一种新奇的物资。时隔六年之后的1795年德国化学家MH克劳普鲁斯（MartinHeinrichKlaproth）在矿物金红石中也发现了这样的物质，是一种新元素生成的氧化物。克劳普鲁斯把它比喻为古希腊的泰坦神（Titans）叫做钛（Titanium，化学元素符号为Ti。一百多年以后，1910年纽约Troy区RensselaerPloytechnicInstitute的MatthewAlbertHunter通过加热放在钢弹容器中的TiCl4和Na的混合物制取了金属钛。最终卢森堡化学家WilhelmJustinKroll于1932年用TiCl4和Ca制取了大量的钛，他被称为钛工业之父。第二次世界大战初期，他到美国避难并在美国矿务局证明了用Ca取代镁作为还原剂还原TiCl4可以商业化地提炼钛。直到今日，该方法仍然是应用最广泛的工艺，被称为“Kroll工艺”14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）。第二世界大战后，钛合金很快成为航空发动机的关键材料。1948年杜邦公司首先开始商业化生产金属钛。中国钛研究和工业化生产起步并不晚，从1954年北京有色金属研究总院开始研究，国家于1956年已把钛列入了科学技术发展十二年规划的第十六个项目。1958年在抚顺铝厂实现了海绵钛的半工业化生产。1960年在沈阳有色金属加工厂钛车间熔铸车间铸造出了钛锭并加工成钛材。到20世纪60年代中期实现了工业化，并建立了遵义钛厂和宝鸡有色金属加工厂。直到今天，航空航天工业融入是钛及钛合金的主要应用领域，其他领域如建筑、医药、能源、海洋和近海、体育休闲以及交通运输等的应用需求也正日益增加。1.2钛合金的分类目前，普遍公认的钛合金分类方法，仍然是五十年代初期提出的按照退火状态下的相组成进行分类的方法，将钛合金划分为α型α+β型和β型。近三十年来，各种不同性能特点的钛合金越来越多，各种不同方式的热处理日益获得实际应用。随着钛合金研究与应用的迅速发展，现有钛合金分类方法的局限性也越加明显。(1)α型钛合金，包括工业纯钛和只含有α稳定元素的合金；(2)近α型钛合金，β稳定元素含量小于C的合金；(3)马氏体α+β型钛合金β稳定元素含量C1到Ck的合金，这类合金可以简称为α+β型钛合金；(4)近亚稳定β型钛合金，β稳定元素含量Ck到C3的合金，这类合金可以简称为近β型钛合金；(5)亚稳定β型钛合金，β稳定元素含量从C3Cβ的合金，这类合金可以简称为β型钛合金；(6)稳定β型钛合金，β稳定元素含量超Cβ的合金。不同种类的β稳定元素，对β相的稳定效果差别很大。所以又以合金钼当量为标准对各国研制的β钛合金进行了细致的分类。当合金钼当量大于25%（质量分数下同）时，合金是稳定β钛合金，稳定β型钛合金在室温具有稳定的β相组织，退火后为全β相，具有良好的耐腐蚀性、热强性、热稳定性，可焊接和冷成型，无热处理效应；当合金中钼当量在13.8%~25%时，这类合金是亚稳定β钛合金，β元素稳定系数Kβ为1.37~2.38，β钛合金含有临界浓度以上的β稳定元素，从β相区固溶处理后急速冷却几乎全部为亚稳定β相；钼当量在8.5%、10.8%的合金属于近β型钛合金，近β型钛合金前苏联也叫过渡型α+β14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）钛合金，该类合金含有临界浓度附近的β稳定元素，β元素稳定系数Kβ为1.10，合金兼有α+β两相和亚稳定β相合金的性能特征。值得注意的是，由于合金设计中对添加不同合金元素研究的侧重点不同，因而计算钼当量的表达式有一定的差别，当然这个分类标准会有差别，但差别不会太大。1.3钛铝合金的应用飞机制造业世界钛工业从1979年到1980年是最繁荣的时期，主要是因为美国波音民用喷气运输机制造增加的缘故，据测算，目前客机制造使用钛加工材的数量占到飞机自重的20%左右，随着钛材在这一领域应用研究的深入，用量将会进一步扩大。宇航应用材要求高强度、耐热性，断裂强度高，宇航飞船和航天飞机往返地球轨道间的有效载重量大，钛合金具备上述特点，在宇航工业上获得了巨大的发展，成为金属钛消费最大的用户，从板、管材到铸件、锻件，占到钛加工材料的60%的比例。机械性能和耐蚀性高的金属钛制作的薄壁焊接钛管，不仅尺寸精度高，而且质量稳定，适合大量生产，被广泛应用于海水冷凝器冷凝管，代替传统的铝黄铜管、海水淡化设备，化学、石油工业设备制造，炼铁厂、空调、冷冻机、发电机等制造领域。由于化学工业新工艺的开发，应用范围的扩大，所处理的液体腐蚀性更加强烈，再加上处理环境的高温高压条件，促进了钛合金在这一领域的优异的结构材料，被广泛应用于洗涤塔、下水道污水清理设备、废物焚烧炉、工业废液处理设备的制作等。船舶制作最基本、最重要的要素就是强度大、比重轻、耐腐蚀，由于钛合金具备了上述特点，所以在这了领域有广泛的应用，特别是深海潜水调查船、潜水艇。由于钛的生物适应性，即对身体组织几乎没什么影响，不会引起炎症、过敏性、变态反应，不会使血液凝固，在钛材料上，细胞可以再生，骨骼可以生长等等，被作为医疗外科用的植入材料，用在骨骼整补、脊椎固定，齿列矫正和假牙制作等人早嵌入件。由于钛的高比强特性，作为陆地行驶的汽车用料，钛很早就被人们关注，但目前仅用于赛车的制造，以符合赛车要求的更轻量化，更高速度化，用于赛车的进气阀、排气阀、阀档板、连接杆等的制作。14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）1.4钛合金的合金化原理钛合金的性能由Ti同合金元素间的物理化学反应特点来决定，即由形成的固溶体和化合物的特性以及对α⇔β转变的影响等来决定。而这些影响又与合金元素的原子尺寸、电化学性质（在周期表中的相对位置）、晶格类型和电子浓度等有关。但作为Ti合金与其它有色金属如Al、Cu、Ni等比较，还有其独有的特点，如：（1）利用Ti的α⇔β转变，通过合金化和热处理可以随意得到α、α+β和β相组织。（2）Ti是过渡族元素，有未填满的d电子层，能同原子直径差位于±20％以内的置换式元素形成高浓度的固溶体；（3）Ti及其合金在远远低于熔点的温度中能同O、N、H、C等间隙式杂质发生反应，使性能发生强烈的改变；（4）Ti同其它元素能形成金属键、共价键和离子键固溶体和化合物。Ti合金合金化的主要目的是利用合金元素对α或β相的稳定作用，来控制α和β相的组成和性能。各种合金元素的稳定作用又与元素的电子浓度（价电子数与原子的比值）有密切关系，一般来说电子浓度小于4的元素能稳定α相，电子浓度大于4的元素能稳定β相，电子浓度等于4的元素，既能稳定α相，也能稳定β相。工业用Ti合金的主要合金元素有Al、Sn、Zr、V、Mo、Mn、Fe、Cr、Cu和Si等，按其对转变温度的影响和在α或β相中的固溶度可以分为三大类。能提高相变点，在α相中大量溶解和扩大α相区的元素叫α稳定元素；能降低相变温度，在β相中大量溶解和扩大β相区的元素叫β稳定元素；对转变温度影响小，在α和β相中均能大量溶解或完全互溶的元素叫中性元素。按合金元素与Ti的反应特点或二元状态图的类型。Al、Ga、Sn和间隙式元素C、N、O等与Ti形成这种状态图。这些元素分别属于ⅢB~ⅥB族，外层电子（S、P）数＜4，如Al为3S2P1，故为α稳定元素；Sn的外层电子为5S2P2=4，对相变温度影响小，故又属于中性元素。其稳定状态图如下图1所示：14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）图11.5本课题研究的主要内容本次设计的题目是氮化物增强钛铝合金化层的组织结构及高温性能表征，其具体包括以下内容：（1）检索查阅相关文献资料，市场调研，了解氢化物增强钛铝合金化层的组织结构及高温性能表征的研究情况。（2）实验材料及方法的选取。（3）激光表面合金化层的组织结构与室温力学性能。（4）激光表面合金化层的高温性能。（5）撰写设计计算说明书，完成毕业设计。2氮化物增强钛铝合金化层的组织结构及高温性能分析2.1钛合金激光表面复合合金化层的组织结构激光表面处理是使用激光束进行加热，使工件表面迅速熔化一定深度的薄层，同时采用真空蒸镀、电镀、离子注入等方法把合金元素涂覆于工件表面，在激光照射下使其与基体金属充分融合，冷凝后在模具表面获得厚度为10～1000μm具有特殊性能的合金层，冷却速度相当于激冷淬火。如在H13钢14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）表面采用激光快速熔融工艺进行处理，熔区具有较高的硬度和良好的热稳定性，抗塑性变形能力高，对疲劳裂纹的萌生和扩展有明显的抑制作用。最近，萨哈和达霍特若采用在H13基材上进行激光熔覆VC层的方法，研究表明，获得的模具表面实质是连续、致密无孔的VC钢复合覆层，它不仅有很强的在600℃下的氧化抗力，而且有很强的抗熔融金属还原的能力。23电火花沉积金属陶瓷工艺在表面改性技术的不断发展中，出现了一种电火花沉积工艺。该工艺在电场作用下，在母材表面产生瞬间高温、高压区，同时渗入离子态的金属陶瓷材料，形成表面的冶金结合，而母材表面也同时发生瞬间相变，形成马氏体和微细奥氏体组织。这种工艺不同于焊接，也不同于喷镀或者元素渗入，应该是介于两者之间的一种工艺。它很好地利用了金属陶瓷材料的高耐磨、耐高温、耐腐蚀的特性，而且工艺简单，成本较低廉。激光表面处理示意图如图2所示：图2铝合金：铝中加入适量Si、Cu、Mg、Zn、Mn等主加元素和Cr、Ti、Zr、B、Ni等辅加元素，组成铝合金分类：变形铝合金：成分在D点以左的合金，加热至固溶线DF以上温度得到均匀的单相α固溶体，塑性好，适于进行锻造、轧制等。铸造铝合金：成分在D点以右的合金，存在共晶组织，塑性较差，不宜压力加工，但流动性好,适宜铸造。强化手段：1、第二相强化①时效强化：合金中的14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）Cu、Li、Si等元素及合金中的化合物Mg2Si、MgZn2、S（CuMgAl2）相随温度变化固溶度有较大的变化，所以经淬火及时效后合金显著强化。②通过机械或化学方法外加引（如ODS）2、固溶强化：Al中，固溶度以Zn、Mg、Cu最大，Mn、Si、Ni、Ti、Cr次之，以Pb最小3、加工硬化4、细晶强化:变质处理、控制变形程度和再结晶温度与时间铝合金中沉淀相：θ相（CuAl2）、S相（Al2CuMg）、η相（MgZn2）、β相Mg2Siδ相（AlLi）变形铝合金——小于F点的合金：不可热处理强化的铝合金这类合金主要靠加工硬化、固溶强化（Al-Mg）、弥散强化（Al-Mn）或几种方式（Al-Mg-Mn）共同起作用。F~D之间的合金：可热处理强化的铝合金主要有：Al-Cu-Mg和Al-Cu-Mn系合金（2000系列），Al-Mg-Si系合金（6000系列），Al-Zn-Mg–Cu系（7000系列铸造铝合金——变质处理以细化组织——沉淀强化先进工艺：可以获得远离平衡态的组分和结构，可扩大元素的固溶度，大大细化晶粒和第二相，大大减轻甚至消除偏析，以及形成非平衡的晶态和准晶态金属间化合物相——快速凝固技术(RS)——机械合金化技术(MA)，辅助激光束的结构图如下图3所示:图32.2钛合金激光表面复合合金化层的高温性能锻态高温钛合金为近α型钛合金，显微组织为网篮组织.拉伸力学性能测试结果表明：从室温到700℃，锻态Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金均展现出优异的力学性能.在700℃的条件下，其抗拉强度仍然可以达到近550MPa，延伸率达到15%。14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）钛合金以其密度低、比强度高、耐高温、耐腐蚀和焊接性好等优点，在航空、航天、化工等领域得到广泛应用.从使用温度来看，传统的及现有的成熟高温钛合金已不能满足技术指标要求，目前世界各国研究的高温钛合金成分均为Ti-AI-Sn-Zr-Mo-Si系，最高使用温度仅为600CC，尽管国内外对高温钛合金进行了大量的研究工作，近20年来高温钛合金使用温度没有得到进一步的突破.随着航空航天工业的发展，现有高温钛合金的力学性能，已经远不能满足构件对更高工作温度的性能要求，因此，急需发展能够满足在600℃以上使用的新型高温钛合金.本文研制了一种可以在600℃-700℃短时使用的Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金，制备出锻坯，并系统研究了锻态高温钛合金的显微组织和力学性能。3实验材料和方法的选取本文所用Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金的名义成分为：Ti-6Al-3Sn-10Zr-0.8Mo-INb-IW-O.25Si.实验所使用的原材料为0级海绵钛，高纯铝、纯锡、海绵锆、纯硅粉，高熔点合金龙源期刊网http://www.qikan.com.cn元素铌、钼和钨分别以中间合金的形式加入（Al-Nb、Al-Mo和Al-W中间合金）.采用水冷铜坩埚真空感应凝壳熔炼炉（ISM），将上述原材料熔铸成铸锭，将上述高温钛合金铸锭切割成圆柱形试样，对试样进行开坯锻造。锻造初始温度为1150℃，应变速率为0.1-0.01s-i，总变形量为75%左右，锻前试样表面喷涂抗氧化涂料，以减少试样预热及锻造过程中表面的氧化.另外，为降低试样在锻造过程中的温降，锻模需要预热到600℃以上，锻后，锻坯在700℃条件下退火4h.从宏观形貌来看，锻坯外观完整，无任何裂纹等缺陷，高温钛合金锻坯的显微组织采用X射线衍射仪（XRD）、OLYMPUS-TH3型光学显微镜（OM）和S-4700型扫描电子显微镜（SEM/EDS）进行分析，OM及SEM试样制备过程为：先采用水磨砂纸将试样磨到0.5μm，然后用0.5μm金刚石喷雾抛光剂进行抛光，抛光后的试榉用标准Kroll溶液腐蚀（Kroll溶液的组成为：4%HN03+2%HF+94%H20），最后在无水乙醇溶液中进行超声波清洗，高温钛合金的室温及高温拉伸性能均700℃短时用高温钛合金的显微组织与力学性能。14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）高温合金是指以镍、钴、钛等为基，能在６００°c以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。随着冶金技术的不断发展，使高温合金的综合性能得以进一步提高，具有更高的强度、硬度、抗氧化、抗腐蚀能力。同时也增加了这些金属的加工难度。尽量在硬化期前加工合金许多类镍合金和钛合金都有硬化期，这意味着合金的硬度在热处理后急剧上升，使晶相排列发生变化，强度提高，研磨性提高，因而加工难度也就增大，因此，我们应该在合金硬度较小的阶段加工，典型方法是：最好在固融退火条件下将工件加工到接近最终尺寸，然后再处理强化，在硬化期后，如果表面精度已经达到要求，只需要进行最后的精整工序。使用锋利的锐角切刃的刀具同样的原因，轻微磨过的切刃或者锋利的锐角切刃提高加工效率。钝角刀刃会导致切削力增加、积屑、材料撕裂、变形、使表面精度降低。因为锐角刀刃强度较低，较易发生崩刃，所以在对表面要求较低的粗加工中，应该使用轻微磨过的切刃，锐角刀刃则用于精加工。使用强度高的几何外形的刀具只要加工要求允许，就应该尽可能使用刀尖半径较大的刀具。较大的刀尖半径可以使更多的刀刃投入切削，减小了每一点的受力，从而可以避免由于局部应力集中而导致的刀具断裂。采取提高钢度措施的刀具加工过程中刀具振动会影响工件表面精度和刀具寿命，而提高刀具钢度可以减少振动，同时钢度提高也有利于保证严格的公差要求。防止工件偏移钛合金的柔韧性相对较大，因此需要采取一些特殊措施防止工件的移动。比如使用填充金属或者特殊的夹具。在钻削加工中，采用较大的导程角大的导程角有助于尽量减少刀具缺口，特别是在切削深度线位置，由于有更多的刀刃参加了切削，刀具损坏的可能性也就相应降低。当走刀次取大于１时，改变切削深度切削深度线位置的缺口是由于工件表面引起的，在重复的走刀路径上使用不同的切削深度，工件的材料就可以接触到刀刃的不同部位，从而分散了损坏的可能性。4合金化层的物相分析14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）通过显微镜观察来定性地描述金属材料的显微组织特征或采用与各种标准图片比较的方法评定显微组织、晶粒度、非金属夹杂物及第二相质点等，这种方法精确性不高，评定时带有很大的主观性，其结果的重现性也不能令人满意，而且均是在金相试样抛光表面的二维平面上测定，其测量的结果与三维空间真实组织形貌相比有一定差距。现代体视学的出现为人们提供了一种由二维图像外推到三维空间的科学，即将二维平面上所测定的数据与金属材料的三维空间的实际显微组织形状、大小、数量及分布联系起来的一门科学，并可使材料的三维空间组织形状、大小、数量及分布与其机械性能建立内在联系，为科学地评价材料提供了可靠的分析数据。由于金属材料中的显徽组织和非金属夹杂物等并非均匀分布，因此任何一个参数的测定都不能只靠人眼在显微镜下测定一个或几个视场来确定，需用统计的方法对足够多的视场进行大量的统计工作，才能保证测量结果的可靠性。如果仅靠人的眼睛在显微镜上进行目视评定，其准确性、一致性和重现性都很差，而且测定速度很慢，有些甚至因工作量过大而无法进行。图像分析仪以先进的电子光学和电子计算机技术代替人眼观察及统计计算，可以迅速而准确地进行有统计意义的测定及数据处理，同时具有精度高、重现性好，避免了人为因素对金相评定结果的影响等特点，而且操作简便，可直接打印测量报告，目前已成为定量金相分析中不可缺少的手段。图像分析仪是对材料进行定量金相研究的强有力工具，也是日常金相检验的好帮手，可以避免人工评定带来的主观误差，从而也避免了扯皮现象。虽然在日常金相检验中，不可能也不必每次都使用图像分析仪，但当产品质量出现异常或金相组织级别处于合格与不合格之间而无法判别时，则可以借助图像分析仪对其进行定量分析，得出准确结果，确保产品质量。图像分析仪在金相分析中的应用，拓展了金相检验的检测项目，促进了检测水平的提高，对于提高检测人员的素质也是十分有益的。5氮化物增强钛铝合金化层的组织机构14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）钛铝合金中可能有其他金属，因为腐蚀后看到的金相图是两相的一黑一白等轴晶粒，HF腐蚀，被保留的β相白色,转变的β相黑色.等轴晶粒,难以区分,利用光学特性区别,α相各向异性,β相各相同性.当采用一份HF,一份HNO3.两份甘油,α相则较暗。14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）结论在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是氮化物增强钛铝合金化层的组织结构及高温性能表征，通过初期的定题，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可能做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）致谢在导师、教授的大力帮助与支持下，我的毕业论文得以完成。老师对于事业的热情，学术上的严谨以及细节里的严格让本人受益匪浅。在相关的实际问题的讨论中，李教授总是孜孜不倦的引导着我，帮助着我。每周一次的进度检查和问题讨论，促使我在正确的道路上大步前进，不仅工作的按时保质保量的完成得到了保证，我本人的研究能力，工作的态度也得到了充分的锻炼和提高。这些宝贵的品质影响着我，毫无疑问，它们对我以后的工作，学习，生活都会起到深远而长久的良好影响。也能为人生打下一个夯实地基础！在此致以李剑锋教授我的深切感激和真挚感谢！在具体的研究设计过程中，XXX老师，XXX老师，XXX同学，XXX同学，XXX同学，XXX同学也在平日的学习与生活中提供了无私与周到的帮助，充分用他们的工作热情感染着我，鼓励着我，让我少走了很多弯路，再次一并致谢！14 XX学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）参考文献[1]张华钛合金激光表面复合合金化对高温性能的影响北京：科学出版社，2004.5[2]李念激光表面复合合金化概述北京：机械工业出版社，2005.1[3]张栋激光表面复合合金化的工作原理.高等教育出版社，2004.3[4]姜继海，宋锦春，高常识.激光表面复合合金化原理.高等教育出版社，2002.8[5]张春林，曲继方，张美麟.机械创新设计.机械工业出版社，2001.4[6]钱平.钛铝合金应用技术机械工业出版社，2005.1[7]张辽远.激光表面复合合金化的工艺要求.机械工业出版社，2002.8[8]钛铝合金对高温性能2010版本[9]黄长艺，严普强.材料工程力学.机械工业出版社，2001.1[10]张桓，陈作模.金属材料工程.高等教育出版社，2000.8[11]XiaChangqing,PengXiaomin,LiJia.BehaviorofNiCrAlYcoatingonntheTC4titaniumalloy[J].JUnivscitechBeijing,2008,23(15):167.[12]PerkinsRA.ChiangKT.MeierGH.FormationofaluminaonTiAlalloys[J].Scrmetal,1987,21(11):15-26.[13]赵五平，孙余国外航空发动机用钛合金发展[J].稀有金属快报，2007,6(26):1-7.[14]刘勇，黄小华俄航空发动机用高温合金发展综述[J].航空发动机,2005,3(11):52-58.14